2026版高考物理导与练总复习(人教)（粤）第三第 第5讲　小专题 动力学中的传送带模型

第5讲小专题:动力学中的传送带模型考点一水平传送带问题1.水平传送带的几种情况(传送带以v匀速运行)图示滑块可能的运动(1)可能一直加速。(2)可能先加速后匀速(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速。(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速(1)可能一直减速到达左端。(2)可能被传回右端。其中v0>v返回时速度为v,当v0<v返回时速度为v02.传送带问题分析思路[例1]【水平传送带问题中物块初速度为零】(2024·广东汕头一模)(多选)地铁站用于安全检查的装置主要由水平传送带和X光透视系统两部分组成,传送过程传送带速度不变。假设乘客把物品轻放在传送带上之后,物品会经历先加速、后匀速两个阶段的运动,已知传送带长度为2.1m,速率为2m/s,g取10m/s2,物品与传送带间的动摩擦因数为0.4,则()[A]物品在传送带上运动的时间是1.3s[B]物品做加速运动时,其速度有可能超过传送带速度[C]物品越重,从传送带的左端运送到右端所需要的时间越长[D]若仅使传送带的速率增大为原来的2倍,加速阶段物品的位移增大为原来的4倍[变式]若想让物品在传送带上运动的时间最短,则传送带的速度最小为多少?[例2]【水平传送带问题中物块初速度不为零】如图所示,足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为v1,一小滑块从传送带左端以初速度大小v0滑上传送带,小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ,小滑块最终又返回到左端。已知重力加速度为g,下列说法正确的是()[A]小滑块的加速度向右,大小为μg[B]若v0<v1,小滑块运动的总时间为v[C]若v0>v1,小滑块运动的总时间为v[D]若v0>v1,小滑块运动的总时间为(听课笔记

[变式]在[例2]情境中,若小滑块运动的vt图像如图所示,取向左为正方向,以小滑块滑上传送带时为计时起点。已知传送带的速度保持不变,g取10m/s2。小滑块在传送带上运动的时间为多少?小滑块在传送带上相对传送带滑动的距离为多少?[例3]【水平传送带中的动力学图像】(多选)如图所示,水平传送带以恒定速度v顺时针转动,传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将质量为m的小物块P轻放在传送带左端,P在接触弹簧前速度已达到v,之后与弹簧接触继续向右运动。规定水平向右为正方向,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列是描述P从开始释放到第一次到达最右端过程中的vt图像和ax图像,其中可能正确的是()[A][B][C][D][变式]若将轻弹簧移至传送带的左端,小物块P拴接在右端。现将P无初速度地放到传送带上,此时弹簧水平且处于原长状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,请大致作出小物块在向右运动过程中的加速度a、速度的平方v2随小物块运动距离x变化的图像。传送带模型问题的两个关键分析受力分析(1)摩擦力方向的判断:①同向“以快带慢”;②反向“互相阻碍”。(2)共速时摩擦力的可能突变:①滑动摩擦力突变为零;②滑动摩擦力突变为静摩擦力;③摩擦力方向突变运动分析(1)参考系的选择:①研究物体的速度、位移、加速度时均以地面为参考系;②研究物体的滑行痕迹等可以传送带为参考系。(2)判断共速以后物体是否能与传送带保持相对静止。(3)判断物体在达到共速之前是否滑出传送带考点二倾斜传送带问题倾斜传送带的几种情况(传送带以v匀速运行)图示滑块可能的运动(1)可能一直加速。(2)可能先加速后匀速(1)可能一直减速或先以a1减速,然后以a2减速。(2)可能先以a1减速,再以a2减速,然后再以a2反向加速(1)可能一直加速。(2)可能先加速后匀速。(3)可能先以a1加速后再以a2加速[例4]【动力学中倾斜传送带问题】如图所示,有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带,其速度v=5m/s,传送带与水平面间的夹角为θ=37°,现将一质量m=1.5kg的物块轻放在其底端(物块可视为质点),与此同时,给物块一沿传送带方向向上的恒力F=11.7N,经过一段时间,物块运动到了离地面高为h=3m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10m/s2,取sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:(1)物块在传送带上开始运动时的加速度;(2)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。[变式]在[例4]情境中,若F=19.2N,物块将在传送带上怎样运动?到达平台的速度是多少?[例5]【倾斜传送带中的动力学图像】(2025·广东深圳阶段练习)如图甲所示,倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行。现将一质量m=2kg的小煤块轻轻放在传送带的A端,小煤块相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2s末物体刚好到达B端,小煤块在传送带上会留下黑色划痕。取沿传送带向下为正方向,g取10m/s2,求:(1)小煤块在传送带A、B两端间运动的平均速度v;(2)小煤块与传送带间的动摩擦因数μ;(3)小煤块在传送带上留下的划痕长度。解决滑块在传送带上的运动问题的注意点(1)明确滑块相对传送带的运动方向,正确判定摩擦力的方向。(2)分析滑块与传送带共速时滑块受力情况(