高中物理传送带专题练习

1、传送带专题（一）水平传送带上的力与运动情况分析L2如图，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时（v1<v2）,绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是（ ）AF1、F2 BF1=F2 Ct1>t2 Dt1<t2V2V13如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为，则下

2、列说法中正确的是（ ）A若v1<v2，则=v1 B若v1>v2，则=v2C不管v2多大，总有=v2 D只有v1=v2时，才有=v14水平传送带被广泛地应用于车站、码头，工厂、车间。如图所示为水平传送带装置示意图，AB绷紧的传送带AB 始终保持v02 m/s 的恒定速率运行，一质量为m 的工件无初速度地放在A 处，传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动，设工件与传送带间的动摩擦因数为0.2 ,AB 的之间距离为L10m ，g 取10m/s2 求工件从A 处运动到B 处所用的时间.ABV05如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型，传送带长L8m，以速度v4m/s 沿顺时针方

3、向匀速转动，现有一个质量为m10kg 的旅行包以速度V010m/s 的初速度水平地滑上水平传送带已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为0.6 ，则旅行包从传送带的A 端到B 端所需要的时间是多少？（g10m/s2,且可将旅行包视为质点）6水平传送带被广泛用于机场。火车站。用于旅客行李安全检查。如1题图，绷紧的传送带始终保持1m/s的恒定速率运动。旅客把行李无初速度放在A处，设行李与传送带间动摩擦因数0.1，AB距离为2m，g取10m/s2，若旅客把行李放上传送带的同时，也以1m/s恒定速度平行于传送带运动，则旅客可否恰好在B处拿到行李？7如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B

4、处的切线方向水平。一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落在地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示，已知它落地时相对于B点的水平位移OC=L。现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B点的距离为，当传送带静止时，让小物体P再次从A点静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面上的C点。当驱动轮转动而带动传送带以速度v匀速向右运动时（其他条件不变），物体P的落地点为D。不计空气阻力，问传送带速度v的大小满足什么条件时，点O、D之间的距离s有最小值？这个最小值为多少？ 【讨论】如果问题改成传送带速度v的大小满足什么条件时，点O、D之间的距离

5、s有最大值，这个最大值是多少？8一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。9、如图所示，水平传送带水平段长L6m，两皮带轮半径均为R0.1m，距地面高H5m，与传送带等高的光滑水平台上在一小物块以v0=5m/s的初速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数0.2，取g=10m/s，设皮带轮匀速转动的速度为v，物体平抛运动的水平位移为s，以不同的v值重复上

6、述过程，得一组对应的v、s值。由于皮带轮的转动方向不同，皮带上部向右运动时用v0，皮带上部向左运动时用v0表示，在图中（b）中给出的坐标上正确画出s-v的关系图线。（二）倾斜传送带上的力与运动情况分析ABV10如图，传送带与水平方向夹37°角，AB 长为L16m 的传送带以恒定速度v10m/s 运动，在传送带上端A 处无初速释放质量为m0.5kg 的物块，物块与带面间的动摩擦因数0.5，(sin37°0.6，cos37°0.8，取g10 m/s2)求：（1）当传送带顺时针转动时，物块从A 到B 所经历的时间为多少？（2）当传送带逆时针转动时，物块从A 到B 所经历

7、的时间为多少？11如图所示，皮带轮带动传送带沿逆时针方向以速度v0=2 m / s匀速运动，两皮带轮之间的距离L=3.2 m，皮带绷紧与水平方向的夹角=37°。将一可视为质点的小物块无初速地从上端放到传送带上，已知物块与传送带间的动摩擦因数=0.5，物块在皮带上滑过时能在皮带上留下白色痕迹。求物体从下端离开传送带后，传送带上留下的痕迹的长度。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10 m / s2）（三）水平和倾斜组合传送带上的力与运动情况分析Aabc37°12如图甲所示的传送带，其水平部分ab 的长度为2 m，倾斜部分bc 的长度为4 m

8、，bc 与水平面的夹角37°，现将一小物块A（可视为质点）轻轻放在传送带的a 端，物块A 与传送带之间的动摩擦因数0.25传送带沿图甲所示方向以v2 m/s 的速度匀速运动，若物块A 始终未脱离传送带，试求小物块A 从a 端被传送到c 端所用的时间？（取g10m/s2 ，sin37°0.6 ,cos37°0.8 ）（四）变形传送带上的力与运动情况分析13一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。

9、若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)14. 如图所示10 只相同的轮子并排水平排列，圆心分别为O1、O2、O3O10，已知O1O10=3.6m，水平转轴通过圆心，所有轮子均绕轴以r/s 的转速顺时针转动。现将一根长0.8m、质量为2.0kg 的匀质木板平放在这些轮子的左端，木板左端恰好与O1 竖直对齐，木板与轮缘间的动摩擦因数为0.16，试求：.木板水平移动的总时间（不计轴与轮间的摩擦，g 取10m/s2）.O1O2O3O10二、传送带问题中能量转化情况的分析（一）水平传送带上的能量转化情况分析15水平传送带以速度v 匀速运动，一质量为m 的小木块由静止轻

10、放到传送带上，当小木块与传送带相对静止时，系统转化的内能是多少？（二）倾斜传送带上的能量转化情况分析16如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是：（ ）A人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B人对皮带不做功C人对皮带做功的功率为mgv D人对皮带做功的功率为fv17如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带。传送带以恒定速率v2 m/s 运送质量为m=0.5kg的工件，工件从A位置放到传送带上，初速度忽略不计。传送带与水平面的夹角30

11、6;，传送带AB长度L16m，工件与皮带之间的动摩擦因数。每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上。（取g10 m/s2）求：（1）在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离。（2）在传送带上摩擦力对每个工件做的功；（3）每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能；（4）传送带满载工件比空载时多增加多少功率。ABv（三）水平和倾斜组合传送带上的能量转化情况分析ABCDLL19(2003 年全国理综第34 题) 一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB 区域时是水平的，经过BC 区域时变为圆孤形（圆孤由光滑模板形成，未画出），经过CD 区域时是倾斜的，AB 和CD 都与BC相

12、切。现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D 处，D 和A 的高度差为h稳定工作时传送带速度不变，CD 段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L每个箱在A 处投放后，在到达B 之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC 段时的微小滑动）已知在一段相当长的时间T 内，共运送小货箱的数目为N这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦求电动机的平均输出功率P（三）变形传送带上的能量转化情况分析20.如图，用半径为r0.4m 的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为L2.8m、质量为m10kg。已知滚轮与铁板、

13、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为10.3 和20.1。铁板从一端放入工作台的滚轮下，工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为N100N，在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s，g 取10m/s2。求：加工一块铁板电动机要消耗多少电能？（不考虑电动机自身的能耗）滚轮夯杆21如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底，然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速

14、和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因素=0.3，夯杆质量m=1×103kg，坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2.求：（1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小；（2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功；（3）每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量一、滑块问题1如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=1.4m；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为（1

15、）现用恒力F作用在木板M上，为了使得m能从M上面滑落下来，问：F大小的范围是什么？（2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，且始终作用在M上，最终使得m能从M上面滑落下来。问：m在M上面滑动的时间是多大？ 解析：（1）小滑块与木板间的滑动摩擦力 小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度 木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度 使m能从M上面滑落下来的条件是 即 （2）设m在M上滑动的时间为t，当恒力F=22.8N，木板的加速度 ） 小滑块在时间t内运动位移 木板在时间t内运动位移 因 即 AvB2长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的

16、左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数1=0.25求：（取g=10m/s2）（1）木块与冰面的动摩擦因数（2）小物块相对于长木板滑行的距离（3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？解析：（1）A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度 解得木板与冰面的动摩擦因数2=0.10（2）小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度a1=1g=2.5m/s2小物块A在木板上滑动，木块

17、B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速运动，有1mg2(2m)g=ma2 解得加速度a2=0.50m/s2设小物块滑上木板时的初速度为v10，经时间t后A、B的速度相同为v由长木板的运动得v=a2t，解得滑行时间小物块滑上木板的初速度 v10=va1t=2.4m/s小物块A在长木板B上滑动的距离为（3）小物块A滑上长木板的初速度越大，它在长木板B上相对木板滑动的距离越大，当滑动距离等于木板长时，物块A达到木板B的最右端，两者的速度相等（设为v)，这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度，设为v0有由以上三式解得，为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速

18、度不大于最大初速度动力学中的传送带问题一、传送带模型中要注意摩擦力的突变滑动摩擦力消失 滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑动摩擦力改变方向二、传送带模型的一般解法确定研究对象；分析其受力情况和运动情况，（画出受力分析图和运动情景图），注意摩擦力突变对物体运动的影响；分清楚研究过程，利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。难点疑点：传送带与物体运动的牵制。牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。分析问题的思路：初始条件相对运动判断滑动摩擦力的大小和方向分析出物体受的合外力和加速度大小和方向由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。一、水平放

19、置运行的传送带 1如图所示，物体A从滑槽某一高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，A滑至传送带最右端的速度为v1，需时间t1，若传送带逆时针转动，A滑至传送带最右端的速度为v2，需时间t2，则（ ）ABCD2如图7所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速度v2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又反回光滑水平面，速率为v2，则下列说法正确的是：（ ）A只有v1= v2时,才有v2= v1 B 若v1 >v2时, 则v2= v2C若v1 <v2时, 则v2= v2 D不管v2多大,v2= v2

20、.PQ3物块从光滑斜面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动，使传送带随之运动，如图所示，物块仍从P点自由滑下，则（ ）A物块有可能落不到地面 B物块将仍落在Q点C物块将会落在Q点的左边 D物块将会落在Q点的右边4（2003年·江苏理综）水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带A、B始终保持v=1m/s的恒定速率运行；一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李

21、与传送带间的动摩擦因数=0.1，AB间的距离l=2m，g取10ms2（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；（2）求行李做匀加速直线运动的时间；（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率图17v05（16分）如图17所示，水平传送带的长度L=5m，皮带轮的半径R=0.1m，皮带轮以角速度顺时针匀速转动。现有一小物体（视为质点）以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为S。保持物体的初速度v0不变，多次改变皮带轮的角速度，依次测量水平位移S，得到如图18所示的S图像。回答下列问题：

22、图18/rad/sS/m313010（1）当rad/s时，物体在A、B之间做什么运动？（2）B端距地面的高度h为多大？（3）物块的初速度v0多大？ 6（2006年·全国理综）一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为起始时，传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度匀速运动经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动求此黑色痕迹的长度二、倾斜放置运行的传送带1如图所示，传送带与地面倾角=37°，从AB长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动在传送带上端A

23、无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5求物体从A运动到B需时间是多少?（sin37°=0.6，cos37°=0.8）2如图3224所示，传送带两轮A、B的距离L11 m，皮带以恒定速度v2 m/s运动，现将一质量为m的物块无初速度地放在A端，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.8，传送带的倾角为37°，那么物块m从A端运到B端所需的时间是多少？(g取10 m/s2，cos37°0.8)三、组合类的传送带1如图所示的传送皮带，其水平部分AB长sAB=2m，BC与水平面夹角=37°，长度sBC =4m，一小物体P与

24、传送带的动摩擦因数=0.25，皮带沿A至B方向运行，速率为v=2m/s，若把物体P放在A点处，它将被传送带送到C点，且物体P不脱离皮带，求物体从A点被传送到C点所用的时间（sin37°=0.6，g=l0m/s2）2如图所示为一货物传送货物的传送带abc. 传送带的ab部分与水平面夹角=37°，bc部分与水平面夹角=53°，ab部分长度为4.7m，bc部分长度为3.5m. 一个质量为m=1kg的小物体A（可视为质点）与传送带的动摩擦因数=0.8. 传送带沿顺时针方向以速率v=1m/s匀速转动. 若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c处，此过程中物体A不会脱离传送带

25、.（sin37°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2） 求：物体A从a处被传送到b处所用的时间；3（14分）右图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A，B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角，C, D两端相距4. 45m，B, C相距很近。水平传送以5m/s的速度沿顺时针方向转动，现将质量为10kg的一袋大米无初速度地放在A段，它随传送带到达B端后，速度大小不变地传到倾斜送带的C点，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0. 5，g取10m/s2，sin37=0. 6，cos37=0. 8 (1)若CD部分传送带不运转，求米

26、袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离； (2)若倾斜部分CD以4ms的速率顺时针方向转动，求米袋从C运动到D所用的时间。动力学中的传送带问题参考答案一、水平放置运行的传送带 1D提示：物体从滑槽滑至末端时，速度是一定的若传送带不动，物体受摩擦力方向水平向左，做匀减速直线运动若传送带逆时针转动，物体受摩擦力方向水平向左，做匀减速直线运动两次在传送带都做匀减速运动，对地位移相同，加速度相同，所以末速度相同，时间相同，故D2B3B提示：传送带静止时，物块能通过传送带落到地面上，说明滑块在传送带上一直做匀减速运动当传送带逆时针转动，物块在传送带上运动的加速度不变，由可知，滑块滑离传送带时的速度vt不变

27、，而下落高度决定了平抛运动的时间t不变，因此，平抛的水平位移不变，即落点仍在Q点4【答案】（1）4N，a=lm/s2；（2）1s；（3）2m/s解析：（1）滑动摩擦力F=mg以题给数值代入，得F=4N由牛顿第二定律得F=ma代入数值，得a=lm/s2（2）设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度v=1ms则v=at代入数值，得t=1s（3）行李从A匀加速运动到B时，传送时间最短则代入数值，得传送带对应的运行速率Vmin=atmin代人数据解得Vmin=2m/s5解：（1）物体的水平位移相同，说明物体离开B点的速度相同，物体的速度大于皮带的速度，一直做匀减速运动。（2）当=10rad/

28、s时，物体经过B点的速度为.平抛运动：.解得：t=1s，h=5m.（3）当>30rad/s时，水平位移不变，说明物体在AB之间一直加速，其末速度.根据当010rad/s时，当30rad/s时，解得：6【答案】解析：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0根据牛顿第二定律，可得ag设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有v0a0t，vat由于a<a0，故v<v0，煤块继续受到滑动摩擦力的作用再经过时间t'，煤块的速度由v增加到v0，有v0v+at'此后，煤块与传送带运动

29、速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有，传送带上留下的黑色痕迹的长度ls0s由以上各式得二、倾斜放置运行的传送带1【答案】2s解析：物体的运动分为两个过程，一个过程在物体速度等于传送带速度之前，物体做匀加速直线运动；第二个过程是物体速度等于传送带速度以后的运动情况，其中速度相同点是一个转折点，此后的运动情况要看mgsin与所受的最大静摩擦力，若<tan，则继续向下加速若tan，则将随传送带一起匀速运动，分析清楚了受力情况与运动情况，再利用相应规律求解即可本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小物体放在传送带上后，开始的阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力F，物体受力情况如图所示物体由静止加速，由牛顿第二定律得a1=10×（0.60.5×0.8）m/s2=10m/s2物体加速至与传送带速度相等需要的时间，t1时间内位移由于<tan，物体在重力情况下将继续加速运动，当物体速度大于传送带速度时，传送带给物体一沿传送带向上的滑动摩擦力F此时物体受力情况如图所示，由