2025版高考物理一轮复习微专题小练习运动和力的关系专题20传送带模型

专题20传送带模型1.[2024·河北省保定市期中考试]一足够长倾斜传送带如图所示，木箱M沿静止的传送带匀速下滑．某时刻起传送带开始顺时针运转，木箱M将()A．继续匀速下滑B．减速下滑C．加速上滑D．匀速上滑答案：A解析：传送带静止时，木箱受重力、传送带的支持力和沿传送带向上的滑动摩擦力作用，当传送带顺时针运转后，木箱仍受重力、传送带的支持力和沿传送带向上的滑动摩擦力作用，木箱受力大小、方向都没变，则木箱仍匀速下滑，A正确．2．(多选)如图所示，一水平传送带沿顺时针方向匀速转动，在传送带左端A处无初速度地轻放一小物块，则关于小物块从A端运动到B端过程中的速度v随时间t的变化图像，下列选项中可能正确的是()答案：BD解析：物块先加速运动，加速时做匀加速直线运动，物块在B点前可能与传送带共速，后匀速运动到B端，也可能一直加速到达B端．综上所述，B、D正确．3.[2024·山西省名校联考]如图所示，倾角为θ的传送带始终以5m/s的速度顺时针匀速转动，一质量为1kg的物块以10m/s的初速度从底端冲上传送带，恰好能到达传送带顶端．已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，取重力加速度大小g＝10m/s2，sinθ＝0.6，物块从传送带底端运动到顶端的时间为()A．1.0sB．1.5sC．2.5sD．3.0s答案：D解析：开始时物块速度大于传送带速度，所受传送带摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，解得a1＝10m/s2，物块速度与传送带速度相等所需的时间t1＝eq\f(v0－v传,a)＝0.5s，之后物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，解得a2＝2m/s2，物块从速度等于传送带速度到速度为零所需时间t2＝eq\f(v传,a2)＝2.5s，物块从传送带底端运动到顶端的时间t＝t1＋t2＝3.0s，D正确．4.[2024·江苏省徐州市月考]如图所示，水平方向的传送带以v1的恒定速度顺时针转动．一物块从右端以v2(v2>v1)的速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，传送带长度L>eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),2μg).在物块从滑上传送带至离开传送带的过程中，物块的速度随时间变化的图像是图中的()答案：B解析：由物块在传送带上的受力可知，物块的加速度为a＝μg，当物块向左运动速度减为零时的位移为x＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),2μg)，由题可知L>eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),2μg)，故物块没有滑离传送带，物块向左减速到零后向右做匀加速直线运动，当物块速度与传送带速度相同时，物块的位移为x′＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),2μg)，又v2>v1，则x>x′，故向右运动的速度与传送带相等后，物块做匀速直线运动，B正确．5.[2024·安徽省滁州市期末考试]某中学物理课程基地为研究碳块下滑的位置与其在传送带上运动情况的关系，设计了如图所示的模型：左侧是倾角θ＝37°的足够长的直轨道(其下端为B点)，在其右侧放置一逆时针方向转动的传送带DCE，传送带速度大小恒为v0＝1m/s，水平段DC长L＝3m．将一碳块从直轨道上的A点由静止释放，A、B相距x.当该碳块从B点运动到传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右，同时立即撤去直轨道．已知碳块与直轨道间的动摩擦因数μ1＝0.25，与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.1，且碳块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带CE段、ED段均足够长．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，计算结果可带根号)(1)若x＝2.0m，求小碳块滑至B点的速度大小；(2)若碳块恰能运动到D点，求对应的x值；(3)若x＝2.0m，求小碳块在传送带上留下的划痕长度．答案：(1)4m/s(2)0.75m(3)(7－eq\r(10))m解析：(1)碳块从A→B根据牛顿第二定律有mgsin37°－μ1mgcos37°＝ma1由veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B))＝2a1x解得vB＝4m/s(2)碳块在传送带上运动时，设加速度大小为a2，有a2＝μ2g若碳块恰能运动至D，则veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(C))＝2a2L在斜面上veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(C))＝2a1x解得x＝0.75m(3)碳块的位移大小x>0.75m时，滑块从右端滑出．从C→D有veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(D))－v