第9讲牛顿运动定律之传送带问题综合提升专题训练（word版含答案）

综合提升专题训练--牛顿运动定律之传送带问题单选题：（每题5分）1.如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA＝4m/s，到达B端的瞬时速度设为vB.下列说法中不正确的是()A．若传送带不动，vB＝3m/sB．若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于3m/sC．若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于3m/sD．若传送带顺时针匀速转动，有可能等于3m/s2．如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度运动，每隔时间T在A端轻轻放上相同的物块，当物块与传送带相对静止后，相邻两物块的间距大小（）A．与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关B．与物块的质量大小有关C．恒为vTD．由于物块放上传送带时，前一物块的速度不明确，故不能确定其大小3.如图所示为粮袋的传送装置，已知A、B两端间的距离为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是()A．粮袋到达B端的速度与v比较，可能大，可能小或也可能相等B．粮袋开始运动的加速度为g(sinθ－μcosθ)，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动C．若μ≥tanθ，则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动，且加速度a≥gsinθ4.某面粉厂有一条运送小麦的黑色传送带，某物理兴趣小组对传送带传送小麦进行了研究。传送小麦的倾斜传送带与水平面成夹角θ，传送带两轮之间距离为L，一小麦袋(可视为质点)与传送带间的动摩擦因数为μ(μ>0)，传送带静止时，小麦袋以初速度v0从底端滑上传送带，被送到顶端，小麦袋在传送带上的运动时间为t1。传送带以速度逆时针运动，小麦袋仍以初速度v0从底端滑上传送带，小麦袋在传送带上的运动时间为t2；传送带以速度顺时针运动，小麦袋仍以初速度v0从底端滑上传送带，小麦袋在传送带上的运动时间为t3，则下列判断可能正确的是()A．t1<t2<t3 B．t1＝t2>t3C．t1＝t2<t3 D．以上均错5．如图所示，放置在传送带上的物体随传送带一起运动，已知物体相对于传送带保持静止，则该物体A．一定受到平行传送带向上的摩擦力作用B．一定受到平行传送带向下的摩擦力作用C．一定受到摩擦力作用，但方向不确定D．可能不受摩擦力作用6．如图所示，粗糙的传送带与水平方向夹角为θ，当传送带静止时，在传送带上端轻放一小物块，物块下滑到底端时间为T，则下列说法正确的是A．当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定大于TB．当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定小于TC．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间可能等于TD．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定小于T7．如图所示，将一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，两个轮子的半径均为R=m、间距为d=m，由电动机驱动以角速度=rad/s匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方。已知木板条的长度L＞2d，木板条与轮子间的动摩擦因数μ=，则木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是A．1s B．s C．s D．条件不足，无法判断8．如图所示，水平传送带AB长为4m，可视为质点的小煤块以v0=4m/s的速度冲上传送带的A端，与此同时传送带由静止开始做2m/s2的同向匀加速运动，t=1s后，传送带做匀速直线运动，小煤块与传送带间的动摩擦因数为，g=10m/s2，小煤块从传送带A端滑至B端的过程中（）A．小煤块运动全过程的时间为1s B．小煤块运动全过程的时间为2sC．小煤块在传送带上留下的划痕长度为2m D．小煤块在传送带上留下的划痕长度为3m多选题：（每题6分）9．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持v=m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=，A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（）A．开始时行李的加速度大小为2m/s2B．行李经过2s到达B处C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为mD．若传送带速度足够大，行李最快也要才能到达B处10．如图，水平传送带A、B两端相距s＝m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝.工件滑上A端瞬时速度vA＝4m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，g取10m/s2，则（）A．若传送带不动，则vB＝2m/sB．若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，vB＝1m/sC．若传送带以速度v＝5m/s顺时针匀速转动，vB＝5m/sD．若传送带以速度v＝6m/s顺时针匀速转动，vB＝6m/s11．如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于一足够长的传送带的左端，已知传送带以速度v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。当滑块速度达到v0时电动机突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是（）A．滑块加速时受到向右的滑动摩擦力，减速时受到向左的滑动摩擦力B．滑块刚放上去时受到的摩擦力大小一定为μmgC．滑块始终没有受到静摩擦力作用D．传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma12.如图所示，三角形传送带以1m／s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m，且与水平方向的夹角均为37°，现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是，g取10m/s2，sin37°=，cos37°=，下列判断正确的是A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B同时到达传送带底端C．传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1：3计算题：（每题18分，要有必要的文字说明、重要的步骤和方程）13.如图所示，某皮带传动装置与水平面夹角为30°，两轮轴心相距L＝2m，A、B分别是传送带与两轮的切点，传送带不打滑。现传送带沿顺时针方向以v＝m/s的速度匀速转动，将一小物块轻轻地放置于A点，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝eq\f(\r(3),2)，g取10m/s2。试求：(1)小物块运动至B点的时间；(2)若传送带速度可以任意调节，当小物块在A点以v0＝3eq\r(6)m/s的速度沿传送带向上运动时，小物块到达B点的速度范围。14.将一粉笔轻放在以v0＝40m/s匀速向右运动的传送带左端，粉笔与传送带之间的动摩擦因数为，经过5s后，传送带减速运动，其加速度大小为a0＝6m/s2，假设传送带足够长，求粉笔在传送带上运动的总时间。

综合提升专题训练--牛顿运动定律之传送带问题单选题：（每题5分）1.如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA＝4m/s，到达B端的瞬时速度设为vB.下列说法中不正确的是()A．若传送带不动，vB＝3m/sB．若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于3m/sC．若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于3m/sD．若传送带顺时针匀速转动，有可能等于3m/s【答案】C【解析】当传送带不动时，物体从A到B做匀减速直线运动，a＝μg＝1m/s2，由2μgx＝veq\o\al(2,A)－veq\o\al(2,B)得，vB＝3m/s；当传送带逆时针转动时，物体相对传送带运动方向不变，物体以相同的加速度一直减速至B，vB＝3m/s；当传送带顺时针匀速转动时，传送带的速度不同，物体滑上传送带后的运动情况不同．有下面的五种可能：①匀速；②一直减速；③先减速后匀速；④一直加速；⑤先加速后匀速．所以本题正确选项为A、B、D.2．如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度运动，每隔时间T在A端轻轻放上相同的物块，当物块与传送带相对静止后，相邻两物块的间距大小（）A．与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关B．与物块的质量大小有关C．恒为vTD．由于物块放上传送带时，前一物块的速度不明确，故不能确定其大小【答案】C【解析】物块轻放在水平传送带上，先做初速度为零匀加速直线运动，与物块与传送带相对静止后，以速度v做匀速直线运动；设物体的速度达到v用时间t，则物体的位移相邻的物体运动位移为两物体的间距故选C。3.如图所示为粮袋的传送装置，已知A、B两端间的距离为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是()A．粮袋到达B端的速度与v比较，可能大，可能小或也可能相等B．粮袋开始运动的加速度为g(sinθ－μcosθ)，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动C．若μ≥tanθ，则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动，且加速度a≥gsinθ【答案】A【解析】若传送带较短，粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B端时的速度小于v；μ≥tanθ，则粮袋先做匀加速运动，当速度与传送带的速度相同后，做匀速运动，到达B端时速度与v相同；若μ＜tanθ，则粮袋先做加速度为g(sinθ＋μcosθ)的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度为g(sinθ－μcosθ)的匀加速运动，到达B端时的速度大于v，选项A正确；粮袋开始时速度小于传送带的速度，相对传送带的运动方向是沿传送带向上，所以受到沿传送带向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得加速度a＝eq\f(mgsinθ＋μmgcosθ,m)＝g(sinθ＋μcosθ)，选项B错误；若μ≥tanθ，粮袋从A到B可能一直是做匀加速运动，也可能先匀加速运动，当速度与传送带的速度相同后，做匀速运动，选项C、D均错误．4.某面粉厂有一条运送小麦的黑色传送带，某物理兴趣小组对传送带传送小麦进行了研究。传送小麦的倾斜传送带与水平面成夹角θ，传送带两轮之间距离为L，一小麦袋(可视为质点)与传送带间的动摩擦因数为μ(μ>0)，传送带静止时，小麦袋以初速度v0从底端滑上传送带，被送到顶端，小麦袋在传送带上的运动时间为t1。传送带以速度逆时针运动，小麦袋仍以初速度v0从底端滑上传送带，小麦袋在传送带上的运动时间为t2；传送带以速度顺时针运动，小麦袋仍以初速度v0从底端滑上传送带，小麦袋在传送带上的运动时间为t3，则下列判断可能正确的是()A．t1<t2<t3 B．t1＝t2>t3C．t1＝t2<t3 D．以上均错【答案】B5．如图所示，放置在传送带上的物体随传送带一起运动，已知物体相对于传送带保持静止，则该物体A．一定受到平行传送带向上的摩擦力作用B．一定受到平行传送带向下的摩擦力作用C．一定受到摩擦力作用，但方向不确定D．可能不受摩擦力作用【答案】D【解析】传送带和物块的运动状态不确定，可能一起做匀速、匀加速、匀减速运动，所以摩擦力的有无、方向均无法确定，例如传送带向下做加速度为的匀加速运动，物体相对于传送带保持静止受到的摩擦力就为零，故D正确，ABC错误。故选D．6．如图所示，粗糙的传送带与水平方向夹角为θ，当传送带静止时，在传送带上端轻放一小物块，物块下滑到底端时间为T，则下列说法正确的是A．当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定大于TB．当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定小于TC．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间可能等于TD．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定小于T【答案】D【解析】当传送带静止时，小物块下滑的加速度为，下滑到底端的时间：，l为传送带静止的长度．当传送带逆时针转动时，小物块相对于传送带向后运动，所以传送带给小物块沿传送带向下的滑动摩擦力，加速度为，若传送带速度比较小，小物块与传送带速度相等时，小物块加速度为，所以物块下滑时间；若传送带速度比较大，小物块加速度不变，为，小物块位移一定，初速度一定，加速度大者，所用时间小，所以D正确，C错误．当传送带顺时针转动时，小物块相对于传送带向下运动，所以传送带给小物块沿传送带向上的滑动摩擦力，加速度，下滑到底端的时间．所以AB错误．7．如图所示，将一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，两个轮子的半径均为R=m、间距为d=m，由电动机驱动以角速度=rad/s匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方。已知木板条的长度L＞2d，木板条与轮子间的动摩擦因数μ=，则木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是A．1s B．s C．s D．条件不足，无法判断【答案】C【解析】轮子的线速度：木板的加速度：当木板达到轮子线速度所经过的位移：,知木板先做匀加速直线运动再做匀速直线运动,匀加速直线运动的时间:位移为，则匀速直线运动的位移：匀速直线运动的时间:所以运动的总时间：A．1s与计算结果不符，故A选项错误。B．与计算结果不符，故B选项错误。C．与计算结果相符，故C项正确。D．可以判读，故D选项错误。8．如图所示，水平传送带AB长为4m，可视为质点的小煤块以v0=4m/s的速度冲上传送带的A端，与此同时传送带由静止开始做2m/s2的同向匀加速运动，t=1s后，传送带做匀速直线运动，小煤块与传送带间的动摩擦因数为，g=10m/s2，小煤块从传送带A端滑至B端的过程中（）A．小煤块运动全过程的时间为1s B．小煤块运动全过程的时间为2sC．小煤块在传送带上留下的划痕长度为2m D．小煤块在传送带上留下的划痕长度为3m【答案】C【解析】传送带由静止到匀速直线运动的速度为运动的位移为小煤块冲上传送带后做匀减速运动，加速度为设小煤块达到与传送带共同速度的时间为t1，根据运动学公式得在t1时间内，根据运动学公式，得小煤块运动的位移为距离传送带末端还有1m，此后做匀速直线运动，根据，需要的时间t2为小煤块运动全过程的总时间为小煤块在传送带上留下的划痕长度为综上所述，C正确，ABD错误。故选C。多选题：（每题6分）9．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持v=m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=，A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（）A．开始时行李的加速度大小为2m/s2B．行李经过2s到达B处C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为mD．若传送带速度足够大，行李最快也要才能到达B处【答案】AD【解析】A．开始时行李的加速度大小为选项A正确；B．行李加速的时间加速的位移：匀速的时间则行李到达B点的时间t=t1+t2=选项B错误；C．行李加速阶段传送带的位移行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为m，选项C错误；D．若传送带速度足够大，行李一直加速到达B点的时间最短，则最短时间选项D正确；故选AD。10．如图，水平传送带A、B两端相距s＝m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝.工件滑上A端瞬时速度vA＝4m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，g取10m/s2，则（）A．若传送带不动，则vB＝2m/sB．若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，vB＝1m/sC．若传送带以速度v＝5m/s顺时针匀速转动，vB＝5m/sD．若传送带以速度v＝6m/s顺时针匀速转动，vB＝6m/s【答案】BC【解析】若传送带不动，工件的加速度a=μg=1m/s2，由vB2-vA2＝−2as，得m/s=1m/s．故A错误．若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度仍为a=μg，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则vB=1m/s．故B正确．若传送带以速度v=5m/s顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向右，做匀加速运动，工件的加速度仍为a=μg，当达到于传送带共速时，则以后物体将以5m/s的速度到达B点，选项C正确；若传送带以速度v＝6m/s顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向右，做匀加速运动，工件的加速度仍为a=μg，当达到于传送带共速时说明物块到达B点时还未与传送带共速，则速度小于6m/s．D错误．故选BC.11．如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于一足够长的传送带的左端，已知传送带以速度v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。当滑块速度达到v0时电动机突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是（）A．滑块加速时受到向右的滑动摩擦力，减速时受到向左的滑动摩擦力B．滑块刚放上去时受到的摩擦力大小一定为μmgC．滑块始终没有受到静摩擦力作用D．传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma【答案】ABD【解析】A．滑块向右运动，加速时摩擦力与运动方向相同，即向右，减速时摩擦力与运动方向相反，即向左，A正确；B．滑块刚放上去时，与皮带之间有相对运动，为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为μmg，B正确；C．滑块速度达到v0时电动机突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止，若加速度，则滑块以加速度a和皮带一起减速，即滑块与皮带保持相对静止，滑块受静摩擦力作用，C错误；D．若加速度，则滑块以加速度a和皮带一起减速，此时由牛顿第二定律可知，摩擦力大小为f=ma，D正确。故选ABD。12.如图所示，三角形传送带以1m／s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m，且与水平方向的夹角均为37°，现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是，g取10m/s2，sin37°=，cos37°=，下列判断正确的是A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B同时到达传送带底端C．传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1：3【答案】BCD【解析】AB：由于mgsin370=0.6mg、μmgcos370=0.5×0.8mg=0.4mg，所以对两物块受力分析后知两物块都相对传送带向下加速滑动；加速度的大小都是a=gsin370−μgcos37C：两物块均相对传送带向下加速滑动，传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上。故C项正确。D：传送带在1s内的路程x=v0t=1m，物块A与传送带是同向运动的，A的划痕长度是斜面长度减去在此时间内传送带的路程，即ΔxA=2−1m=1m；B与传送带是反向运动的，B的划痕长度是斜面长度加上在此时间内传送带的路程，即Δ计算题：（要有必要的文字说明、重要的步骤和方程）13.如图所示，某皮带传动装置与水平面夹角为30°，两轮轴心相距L＝2m，A、B分别是传送带与两轮的切点，传送带不打滑。现传送带沿顺时针方向以v＝m/s的速度匀速转动，将一小物块轻轻地放置于A点，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝eq\f(\r(3),2)，g取10m/s2。试求：(1)小物块运动至B点的时间；(2)若传送带速度可以任意调节，当小物块在A点以v0＝3eq\r(6)m/s的速度沿传送带向上运动时，小物块到达B点的速度范围。【解析】：(1)刚开始小物块沿传送带向上做匀加速直线运动，设加速度为a1，根据牛顿第二定律有μmgcos30°－mgsin30°＝ma1，解得a1＝m/s2。设小物块速度等于m/s时，小物块对地位移为L1，用时为t1，则t1＝eq\f