高考物理一轮复习第五章专题传送带模型中的能量转化问题备考精炼

1、41传送带模型中的能量转化问题方法点拨（1）分析滑块与传送带或木板间的相对运动情况，确定两者间的速度关系、位移关系，注意 两者速度相等时摩擦力可能变化.（2）用公式Q= Ff x相对或动能定理、能量守恒求摩擦产生的热量.1.（多选）（2020 徐州市考前模拟）如图1所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒 定速率V1匀速向右运动，质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率V2滑上传送带，且 V2V1,最终滑块又返回至传送带的右端，对于此过程，下列判断正确的是（）S 口为图1A.滑块返回传送带右端时的速率为V1B.传送带对滑块做功为 gmv2 ；mM2 2C.电动机多彳的功为 2m

2、v 1OD.滑块与传送带间摩擦产生的热量为2m（V1+V2）22.（多选）如图2所示，一质量为1 kg的小物块自斜面上 A点由静止开始匀加速下滑，经 2 s运动到B点 后通过光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的传送带，传送带以4 m/s的恒定速率运行.已知 A、B间距离为2 m ,传送带长度（即B、C间距离）为10 m,小物块与传送带间的动摩擦因数为 0.2，取g= 10 m/s2.卜列说法正确的是（）图2A.小物块在传送带上运动的时间为2.32 sB.小物块在传送带上因摩擦产生的热量为2 JC.小物块在传送带上运动过程中彳送带对小物块做的功为6 JD.小物块滑上传送带后，传动系统因此而多消耗的

3、能量为8 J3.（多选）（2020 南通中学模拟）如图3所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块 b相连，b的质量为m.开始时，a、b及传送带均静止，且 a不受 传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在 b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（）图3A.物块a的重力势能减少mghB.摩擦力对a做的功等于a机械能的增量C.摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和D.任意时刻，重力对 a、b做功的瞬时功率大小相等4. (2020 黄桥中学模拟)如图4甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行.在 t = 0时刻，将质量 为1.0 kg的物块(可视

4、为质点)无初速度地放在传送带的最上端 A点，经过1.0 s ,物块从最下端的 B点 离开传送带.取沿传送带向下为速度的正方向，则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示(g =10m/s2),求：1 , .1 Ji甲图4(1)物块与传送带间的动摩擦因数；(2)从A到B的过程中，传送带对物块做的功.5. (2020 盐城中学调研)如图5所示，一由电动机带动的传送带加速装置示意图，传送带长L=31.25 m,以v=6 m/s顺时针方向转动，现将一质量m= 1 kg的物体轻放在传送带的A端，传送带将其带到另一端B后，物体将沿着半径 R= 0.5 m的光滑圆弧轨道运动，圆弧轨道与传送带在B点相切，C点

5、为圆弧轨道的最高点，。点为圆弧轨道的圆心.已知传送带与物体间的动摩擦因数科=0.8 ,传送带与水平地面间夹角c20 =37 ,已知 sin 37图50.6 , cos 37 = 0.8 , g= 10 m/s ,物体可视为质点，求:(1)物体在B点对轨道的压力大小;12(2)当物体过B点后将传送带撤去，求物体落到地面时的速度大小.石 小二 合奈相析1. AD 由于传送带足够长，滑块先向左减速至0再向右加速，由于 viV2,当速度增大到等于传送带速度时，滑块还在传送带上，之后与传送带一起向右匀速运动，有V2 = V1,故A正确；根据动能定理，传,12 12,V2一送田对滑块做功 W= AEk =

6、 /mv2mw,故B错误；滑块向左运动 X1 =-11,摩擦力对滑块做功：V2 W = - FfX1 = - Fft 1 1又摩擦力做功等于滑块动能的变化量，即：W= mv2该过程中传送带的位移：X2= V1t 1摩擦力对传送带做功：W = Ff X2=Ff v 1t 1 传送带对滑块的摩擦力与滑块对传送带的摩擦力为作用力与反作用力，则有Ff=Ff联立得： W= mMV2设滑块向右匀加速运动的时间为为t2,位移为X3,则：V1X3 = 2-t 212摩擦力对滑块做功： W= FfX3= 2mv该过程中传送带的位移：X4= v1t 2= 2x3滑块相对传送带的总位移：X相对=X1 + X2 +

7、X4 X3 = X1 + X2 + X3系统克服滑动摩擦力做功：Wi = FfX 相对=|W1| + |Wa| +W = 2m(V1+V2)212滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于系统克服滑动摩擦力做功，Q= W = -m(V1+v2),故D正确；全过程中，电动机对传送带做的功与滑块动能的减小量之和等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即Q= W+ ；mv22- ；mv222一一11整理得： W= Q 2mu +2mu = mv + mvv2,故 C错反.2. BCD3. ACD 开始时，a、b及传送带均静止且 a不受传送带摩擦力作用，有 mgsin 。= mbg,则m = -m=m, b 上升

8、 h, 则 a下降 hsin 0 , 则 a 重力势能的减小量为AEpa=mghsin 0 = mgh,sin 0 sin 0故A正确；根据能量守恒定律得，摩擦力对a做的功等于a、b系统机械能的增量，因为系统重力势能不变，所以摩擦力对 a做的功等于系统动能的增量，故B错误，C正确；任意时刻a、b的速率相等，对b,克服重力做功的瞬时功率 Pb= mgv,又a有：Pa=mgvsin 0 = mgv,所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确.4. (1) W (2) -3.75 JVi2解析 (1)由题图乙可知，物块在前0.5 s的加速度为：a1 = = 8 m/s11一一，一.V2 V12

9、后0.5 s的加速度为：a2= = 2 m/s t 2物块在前0.5 s受到的滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律得:mgsin 0 mgcos 0 = ma物块在后0.5 s受到的滑动摩擦力沿传送带向上,由牛顿第二定律得:mgsin 0 mgcos 0 = ma联立解得：=一5(2)由vt图线与t轴所围面积意义可知，在前0.5 s ,物块对地位移为:ViX1 = 5t 1则摩擦力对物块做功：W=mgcos 0 - x 1在后0.5 s ,物块对地位移为:xV1 + V2t则摩擦力对物块做功 w=科mgcos 0x2所以传送带对物块做的总功:VW= W+ W2联立解得：VW= 3.75 J5

10、. (1)58 N (2)20 m/s解析 (1)根据牛顿第二定律：mgcos 0 - mgsin0 = ma解得：a =0.4 m/s 2设物体在AB上全程做匀加速运动，根据运动学公式:2vb = 2aL解得：vb= 5 m/s gR即物体能够到达C点从C点落到地面，物体做平抛运动，下落高度h= R+ Rcos 0 + Lsin 0 = 19.65 m利用运动学公式：v y2 = 2gh,解得Vy = 4393 m/sv= vC2+ vy2 = 20 m/s1212 .一（或利用动能th理 mghi= 2mv -2mvc 得 v=20 m/s）高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生

11、先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3 请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题1 如图所示两个有界匀强磁场， 磁感应强度大小均为 B， 方向分别垂直纸面向里和向外， 磁场宽度均为 L ， 距左侧边界L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻R,且线框平面与纸面平行，现用外力F使线框以速度 v 匀速向右穿过磁场，

12、以初始位置为计时起点，运动过程中线框始终与纸面平行，规定电流沿逆 时针时电动势 E为正，磁感线向里时磁通量 为正，外力F向右为正。则以下关于线框中磁通量电动势E、外力F及电功率P随时间变化图象正确是BACD2 .图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=6.0m处的质点 . 图 2 为质点Q 的振动图象，下列说法正确的是A.这列简谐横波的波速为60m/sB.质点Q做简谐运动的位移一时间关系式为y=0.20sin t（cm）C.在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动D.从t=0.10s至ij t=0.20s ,质点 Q通过的路程为

13、20cmE.在r=0.10s时，质点P的运动方向与y轴正方向相同3 以下说法正确的是：（）A.曲线运动的加速度一定是变化的。B.弹簧弹力做负功，弹性势能变小。C.汽车过拱形桥时，为失重状态。D.合运动和分运动所用时间不等。4 如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、 b 、 c 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点， ac 连线与竖直方向成60角，bc 连线与竖直方向成30角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（ ）A a 、 b 、 c 小球带同种电荷B a 、 b 小球带异种电荷， b 、 c 小球带同种电荷C a 、 b 小球电量之比为D a 、 b 小球电量

14、之比为5.如图，在 M N点分别放有带电荷量为Q和q的两个正点电荷，它们之间的库仑力大小为F.下列说法正确的是（ ）A. Q对q的库仑力的方向向左B q 对 Q 的库仑力的方向向右C.若将它们间的距离增大为原来的2倍，则Q对q库仑力的大小变为FD.若将它们间的距离增大为原来的2倍，则Q对q库仑力的大小变为 4F6.如图甲中所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐标轴上OB间各点的电势分布如图乙所示，则A.在OB间，场强先减小后增大B.在OB间，场强方向发生过变化C.若一负电荷从 。点运动到B点，其电势能逐渐减小D.若从0点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在OB间一直做加速运

15、动二、多项选择题7 下列说法中正确的是A.物体运动的速度增大后物体内能会增大8 .温度升高时，物体内分子热运动的平均动能一定增大C.当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力均增大，但斥力比引力增大得快D.当分子间的距离减小时，分子势能一定增大E.已知某物质的摩尔质量和每一个分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数8热学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律， 下面关于高中阶段学习的热学知识说法正确的是( 填正确答案标号。 选对 1 个得2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分 )A

16、.两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体B. 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变C.物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大D.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力E. 一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积不一定低于起始体积9.在如图所示的电路中，电源电动势为 3.0 V ,内阻不计，Li、L2、L3为相同规格的三个小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示，当开关闭合后，下列判断正确的是( )A.灯泡Li的电阻为12 QB.通过灯泡Li的电流为通过灯泡 L2的电

17、流的2倍C.灯泡Li消耗的电功率为 0.75 WD.灯泡L2消耗的电功率为 0.30 W10.如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的绝缘圆环，有两个可视为点电荷的相同的带负电的小球A和B套在圆环上，其中小球A可沿圆环无摩擦的滑动，小球B固定在圆环上和圆心 。的连线与水平方向的夹角为45o.现将小球 A由静止释放，则下列说法中正确的有i2A.小球A恰好可以运动到 P点B.小球A运动到圆环最低点 Q的过程中，速率不断变大C.小球A运动到圆环最低点 Q的过程中电势能先减小后增大D.小球到达圆环最低点Q时的速度大小为三、实验题11 .如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡 L上标有“6V 3W字样，滑动

18、变阻器 R最大阻值为36Q, 灯泡电阻不随温度变化。闭合 S、S、S2,当滑动变阻器滑片位于最右端时，电压表示数为3V;闭合S、S,断开当滑动变阻器滑片位于最左端时，灯泡正常发光。求：（ 1）电源电压；（ 2） R0 的阻值。12“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲。当小车在1 条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为vy当用2条、3条完全相同的橡皮筋进行第2次第3次实验时，由于每次实验中橡皮筋的拉伸长度相同，因此第 2次第3次实验中橡皮筋对小车做的功分别为2W 3W。每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。（1） 关于该实验，下列说法正确的是和（ 填选项序号字母

19、 ） 。A.图甲中的打点计时器所用电源为46 V交流电B.必须平衡摩擦力C.每次实验，小车必须从同一位置由静止弹出D.可以选用规格不相同的橡皮筋（2）图乙为某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、曰C D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.60cm, BC=1.62cm, CD=1.64cm, DE=1.64cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02s ，则小车获得的最大速度vm=m/s （ 结果保留两位有效数字） 。（3） 若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 。A.橡皮筋处于原长状态

20、B.小车已过两个铁钉的连线C.小车在两个铁钉的连线处D .橡皮筋仍处于伸长状态四、解答题13.如图所示，水平放置的导热气缸A和B底面积相同，长度分别为 2L和L,两气缸通过长度为L的绝热管道连接；厚度不计的绝热活塞a 、 b 可以无摩擦地移动， a 的横截面积为 b 的两倍。开始时A、 B 内都封闭有压强为p。、温度为To的空气，活塞a在气缸A最左端，活塞b在管道最左端。现向右缓慢推动活塞 a,当活塞b恰好到管道最右端时，停止推动活塞 a并将其固定，接着缓慢加热气缸B中的空气直到活塞b 回到初始位置，求（ i ）活塞 a 向右移动的距离；（ ii ）活塞 b 回到初始位置时气缸B 中空气的温度

21、。14水平轨道与半径R =2.9 m ，高为 h =1 m 的一段圆弧形光滑轨道连接，如图所示。一个物体从水平轨道上以初速度v0 冲上圆弧轨道并通过最高点而没有脱离轨道，求物体的初速度v0 的范围。 （重力加速度 g取 10m/s2）、单项选择题题号123456答案DACCCD二、多项选择题7. BCE8. BDE9. ACD10. CD三、实验题3611 ( 1) 12V( 2 )12 B C 0.82 D四、解答题13 (i)(ii)14高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B 铅笔填涂；

22、非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3 请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题1 如图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，使电流表A 的读数变大，电压表V 的读数变大，灯泡L的亮度变暗，关于故障的判断下列说法中正确的是（ ）A.可能是 R短路B.可能是 R断路C.可能是 R短路D.可能是R4短路2 有关滑动摩擦力的下列说法正确的是（）A.物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比B.滑动摩擦力总是与物体运动方向相反

23、C.滑动摩擦力总是阻力D.滑动摩擦力随压力增大而增大3. 一艘在火星表面进行科学探测的宇宙飞船，在经历了从轨道I-轨道n-轨道出的变轨过程后，顺利返回地球。若轨道I为贴近火星表面的圆周轨道，已知引力常量为G,下列说法正确的是（）A.飞船在轨道n上运动时，P点的速度小于 Q点的速度B.飞船在轨道I上运动的机械能大于轨道山上运动的机械能C.测出飞船在轨道I上运动的周期，就可以测出火星的平均密度D.飞船在轨道n上运动到P点的加速度大于飞船在轨道I上运动到P点的加速度4某同学在研究电容式充放电实验时。充满电量的平行板电容器竖直放置，同时将一个包裹有铝箔纸的乒乓球放入其中，发现乒乓小球能够在电场的作用下

24、运动起来，你觉得小球的运动状态应该是A.被吸到一侧的极板上不动B.处于中间位置不动C. 一直在两极板间来回撞击D.沿绳子方向弹回5 如图所示，电子示波管由电子枪、竖直偏转电极YY 、水平偏转电极 XX 和荧光屏组成，当电极YY 和XX所加电压都为零时，电子枪射出的电子恰好打在荧光屏上的中心点即原点O上，下列说法正确的是A.当上极板 Y的电势高于Y,而后极板X的电势低于X时，电子将打在第一象限B.电子从发射到打到荧光屏的时间与偏转电极所加电压大小有关C.电子打到荧光屏时的动能与偏转电极所加电压大小有关D.电子通过XX时的水平偏转量与 YY所加电压大小有关上放置一铁块6如图所示，截面为三角形的木块

25、,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F,推动木块与铁块一起向上匀加速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则卜面说法正确的是A.木块与铁块间一定存在摩擦力B.木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D.竖直向上白作用力 F大小一定小于铁块与木块的重力之和二、多项选择题7 下列说法中正确的是 。A.在受迫振动中，物体振动的频率一定等于驱动力的频率8 .做简谐运动的质点，经过四分之一个周期，所通过的路程一定是一倍振幅C.变化的磁场可以产生稳定的电场，变化的电场可以产生稳定的磁场D.双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间

26、距将变大E. 声波从空气传入水中时频率不变，波长变长8. 一定质量的理想气体分别在Ti、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上 A、 B 两点表示气体的两个状态，则A.温度为时气体分子的平均动能比T2时大B. A至ij B的过程中，气体内能增加C. A到B的过程中，气体从外界吸收热量D. A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少9以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是( )A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出

27、能量C.有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大10如图所示，绝缘容器内部为长方体空腔，容器内盛有NaCl 的水溶液，容器上下端装有铂电极 A 和 C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，电键K闭合前容器两侧 P、Q两管中液面等高，闭合电键后A. M处氯离子浓度大于N处氯离子浓度B. N处电势高于 M处电势C. M处电势高于 N处电势D. P管中液面高于Q管中液面三、实验题11 图 1 为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50

28、Hz 的交流电源, 打点的时间间隔用表示。 在小车质量未知的情况下, 某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下, 物体的加速度与其质量间的关系(1) 请完成下列实验步骤 :平衡小车所受的阻力 : 取下小吊盘, 调整木板右端的高度, 用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列 的点。按住小车, 挂上小吊盘并在小吊盘中放人适当质量的物块 , 在小车中放入砝码。打开打点计时器电源 , 释放小车 , 获得带有点迹的纸带, 在纸带上标出小车中砝码的质量m。按住小车, 改变小车中砝码的质量, 重复步骤。在每条纸带上清晰的部分, 每 5 个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距求出与不同 m相对应的加速度a。为纵坐标 , 在坐标纸上做出以祛码的质量m为横坐标,关系图线。(2) 完成下列填空( i ) 设纸带上三个相邻计数点的间距为, 相邻计时点时间间隔为a 可用和表示为a= 。图 2 为用米尺测量某一纸带上的 的情况 ,a=m/s