高考物理二轮复习专项突破-传送带模型（含解析）

2021届高考二轮复习专题突破

专题二十三传送带模型（含解析）

1.一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭

包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（）

左Ai______

A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B.木炭包的质量越大，径迹的长度越短

C.传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短

2.一足够长的传送带与水平面的倾角为》,以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具

有一定初速度的小物块，如图中所示，以此时为计时起点1=0,小物块之后在传送带上运动速度随时间的

变化关系如图乙所示，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，力>力，已知传送带的速度保持不变，

则（）

A.小物块与传送带间的动摩擦因数|i<tane

匕小物块在o~h内运动的位移比在trt2内运动的位移小

212

--mV

C.0~t2内，传送带对物块做功为w=2221

D,0管2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量

3.如图所示，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V］匀速向右运动，一质量为m

的滑块从传送带右端以水平向左的速率V2（V2>Vi）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端，就上

述过程，下列判断正确的有（〕

A.滑块返回传送带右端时的速率为v2

212

--mV

B.此过程中传送带对滑块做功为2221

2

C.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（yx+v2）

D.此过程中电动机做功为mvx+v2）

4.物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带

转动后（）

A.M将减速下滑B.M仍匀速下滑C.M受到的摩擦力变小D.M受到的摩擦力变大

5.如图,水平传送带以恒定速度顺时针转动,传送带右端卜方的挡板卜固定着一轮弹籥.将小物块P轻放

在传送带左端，P在接触弹簧前速度己达到V,与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d„P的质显为m,与传

送带之间的动摩擦因数为内最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。从P开始接触弹簧到弹簧第

一次达到最大形变的过程中（）

A.P的速度一直减小B.传送带对P做功的功率一直减小

C.传送带对P做的功W<pmgdD,弹簧的弹性势能变化量△EkU|mv2+nmgd

6.测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑

轮质量及摩擦），下悬一个质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速

向右运动.下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（）

咆口

A.人对传送带不做功B.人对传送带做负功

C.人对传送带做功的功率为m2gvD.人对传送带做功的功率为（mi+m?）gv

7.如图所示，完全相同的A,B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动.A,B间夹有少量炸药，对

A,B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法，其中正确的是（）

（）学

A.炸药爆炸后瞬间,A,B两物块速度方向一定相同

E.炸药爆炸后瞬间,A,B两物块速度方向一定相反

（:・炸药爆炸过程中,A,B两物块组成的系统动量守恒

D.A,B在炸药爆炸后至A,B相对传送带静止的过程中动量不守恒

8.水平白色传送带以速度%=lm/s沿逆时针方向做匀速直线运动，一质量为m=lkg小石墨块P以速度

v=Sm/s从左端滑上传送带，已知P与传送带间的动摩擦因数为〃=0.5，传送带水平长度为3m,重

力加速度取9=10m/s2。则（）

A.P在传送带上向右运动的最大位移为3m

B.从P滑上传送带至掉下过程中，P在传送带上留下的黑色痕迹长度为0.5m

C.从P滑上传送带至掉下过程中，P与传送带之间产生的摩擦热0=1257

D.从P滑上传送带至掉下过程口，电动机多做的功W=6J

9.如图所示，水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数u=0.1.工件滑上A端瞬时

速发VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则下列说法中错误的是（）

A.若传送带不动，则VB=3m/sB.若传送带逆时针匀速转动，VB一定等于3m/s

C.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，VB可能等于3m/s

10.如下图所示，白色传送带入、B两端距离上24m,以速度vo=8m/s逆时针匀速转动，并且传送带与水平

面的夹角为加30。,现将一质量为m=2kg的煤块轻放在传送带的A端,煤块与传送带间动摩擦因数蔡，

®g=10m/s2,则下列叙述正确的是（）

A.煤块从4端运动到B端所经历时间为3.5sB.煤块从A端运动到B端重力的平均功率为120W

C.煤块从4端运动到B端留下的黑色痕迹为4mD.煤块从4端运动到B端因摩擦产生的热量为24J

1L如图甲所示，传送带以恒定速率逆时针运动，皮带始终是紧的，将m=lkg的面粉袋放在传送带上的A

处，经过1.2s到达传送带的B端，用速度传感器测得面粉袋与送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示,

已加重力加速度g取lOm/sz,由v-t图线可知（）

A.A,B两点的距离为3.2m

B.粉袋与传送带的动摩擦因数为0.5

C.面粉袋从A运动到B这程中,传送带上面粉痕迹长为1.2m

D.面粉袋从A运动到B过程中，其与传送带摩擦产生的热量为4.8J

12.匀速转动的长传送带倾斜放置，传动方向如图所示，在顶部静止放上一物块，在物块下滑过程中，规定

沿传送带向下为正，下列描述物块运动过程中的v-t、a-t图象，可能正确的是（）

13.如图所示，水平传送带以恒定速率v运行.一物块（可视为质点）质量为e,从传送带左端由静止释放,

被传送到右端，在到达右端之前却传送带共速.在运送该物块的过程中，卜.列说法正确的是（）

&fm

A.滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用

匕滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移

C.皮带对滑块做的功为^mv2

D.皮带克服滑块摩擦力做的功为\mv2

14.如图所示，质量m=lkg的物体从高为h=0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传

送带上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为〃=0.2,传送带AB之间的距离为L=5m,传送

带一直以v=4m/s的速度顺指针匀速运动，重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.物体从A运动到B的时间是1.5s

E.物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做功为-6J

C.物体从力运动到B的过程中，产生的热量为2]

D.物体从4运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为10J

15.如图所示，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8当传送带分别以V】、V2的速度做逆时针转动时（V】VV2）,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ti、t2,则下列说法正确的是（）

16加图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率V】沿顺时针方向运动，把一质最为m的物体无初

速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为不重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.物体一直受到摩擦力作用，大小为umgB.物体最终的速度为vi

C.开始阶段物体做匀加速直线运动D.物体在匀速阶段受到的摩擦力为零

17.如图所示，水平传送带A、B两端相距s=3.5m,物体与传送带间的动摩擦因数20.1,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2.下列说法中正确的是（）

A.若传送带不动，vB=3m/sB.若传送带逆时针匀速转动，VB一定小于3m/s

C.若传送带顺时针匀速转动，VB一定不小于3m/sD.若传送带顺时针匀速转动，VB一定等于3m/s

18.如图所示，•粗糙的水平传送带以恒定的速度V1沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有•与传

送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度V2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的

是（）

士

左右

A.物体从右端滑到左端所须的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B.若v2<vi,物体从左

端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动

C.若.物体从右端滑卜传送带,则物体可能到达左端D.若v?Vv】,物体从右端滑卜传

送带乂回到右端.在此过程中物体先做减速运动，再做加速运动

19如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀

速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为U，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释

放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）

m

（）丁（）

A.物体在传送带上的划痕长；B.传送带克服摩擦力做的功为

C.电动机多做的功为mv2D.电动机增加的功率为iimgv

20.如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以v1=2m/s的恒定速率运行.初速度大小为V2=3m/s的小墨

块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传进带.若从小墨块滑上传送带开始计时，小墨块在传送带

上运动5s后与传送带的速度相同，求：

（1）小墨块向左运动的最远距离，

（2）小墨块在传送带上留下的痕迹长度.

2L如图所示，水平面右端放一质量m=0.1kg小物块，使小物块以v0=4m/s的初速度向左运动，运动d=1m

后将弹簧压至最紧，反弹回出发点物块速度大小v】=2m/s。若水平面与•长L=3m的水平传送带平滑连接,

传送带以V2=10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端乂与一竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接,

圆轨道半径R=0.8m。当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将用轨道封闭。（取g=10m/sz,sin530=0.8,

co$530=0.6）求:

（1）小物块与水平面间的动摩擦因数内；

（2）弹簧具有的最大弹性势能E,；

（3）要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数R应满足的条件。

22加图所示，水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V】=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小

物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带.小物块m=lkg,物块与传送带

间幼摩擦因数以=0.4,g10m/s2.求：

（1）小物块能否到达B点，计算分析说明.

（2）小物块在传送带上运动时，摩擦力产生的热量为多少？

23.某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角8=30。，传送带两

端A、B的距离L=10m,传送带以v=5m/s的恒定速度匀速向上运动。在传送带底端A轻放上一质量m=5kg

的货物，货物与传送带间的动摩擦因数打3，g取lOm/s?。则货物从A端运送到B端的过程中:

2

（1）所需的时间；

（2）摩擦力对货物做的功；

（3）货物和传送带组成的系统产生的内能。

24.如图所示，水平面OABC与水平皮带CD平滑相切，右端有一个半径为R的光滑半圆其它所在处的摩擦

因数均为〃=0.5,图中通=配=而=R，其中CD略为大于R,物体P和Q的质量均为m（可看成

质点），P带了电荷量为q的正电荷，且电荷量不会转移，皮带顺时针转动，皮带速率恒〃=病，现

给物体P一个水平向左的初始速度为，然后经弹簧反弹后与物体Q发生正碰并粘在一起（除碰弹簧无机

械能损失外，其它碰撞都不反弹），恰好能不脱离圆弧且能再次返回到皮带匕当物体第•次离开皮带后，

在皮带所在处（CD处）加上竖直向下的匀强电场E,qE=2mg,试求：

（1）物体P的初始速度Vn和弹簧的最大弹性势能分别多大？

（2）物体最终能否回到圆弧上，如能求出物体在圆弧上最终所能达到的高度；如不能，求出物体最终所

在的位置。

25.如图所示，方形木箱质量为M,其内用两轻绳将一质量m=20kg的小球悬挂于P、Q两点，两细绳与水

平的车顶面的夹角分别为60。和30。.水平传送带AB长1=24遮m,以v=4百m/s的速度顺时针转动，

木箱与传送带间动摩擦因数ky,（g=10m/s2）求:

（1）设木箱为质点，且木箱由静止放到传送带上，那么经过多长时间木箱能够从A运动到传送带的另一

端B处；

（2）木箱放到传送带卜A点后,在木箱加速的过程中.绳P和绳Q的张力大小分别为多少？

26.如图示，质量m=0.5k8的物块（可视为质点）以v0=4m/$的速度从右侧皮带轮最高点向左滑上足够长的

水平薄传送带，传送带以vi=2m/s的速度顺时针匀速运动，物块与传送带之间的动摩擦因数山=0.2。倾角

为8=37。的固定斜面上静置一质量为M=2kg的薄木板，木板的长度为L=4m,物块与木板之间的动摩擦因数

山=（，木板与斜面之间的动摩擦因数七二|,斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板，木板的下端距离挡

板为x=2m,木板与挡板碰撞后立即粘在一起停止运动。物块离开传送时做平抛运动，并且恰好沿斜面落

在木板的顶端。设物块与木板之间、木板与斜面之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则（重力加速度

g=10m/s2）：

（1）物块在传送带上运动的过程中，传送带因传送物块多消耗的电能是多少？

（2）皮带轮的最大半径是多少？

（3）物块落在木板以后，通过计算分析物块是否会滑出木板。

27,有一光滑的圆弧轨道BCE半径R=l?n,C点为圆弧轨道最低点，EC为:圆弧，右端与一倾斜传送带

相切于B点，传送带与水平方向夹角8=37。，一滑块的质量m=2的，从A点由静止下滑，AB长为

2.2m,滑块与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,重力加速度为g=l（hn/s2,试求：

（1）传送带静止时，滑块第一次通过C点后，所能达到的最大高度；

（2）当传送带以v=2m/s逆时针转动时，滑块第一次到达B点的速度大小；

（3）当传送带以v=2m/s逆时针转动时，滑块到达C点时，轨道对滑块的最小支持力多大。

28.如图1所示，AB段为一与水平面成37。角的光滑斜面，BCDE段为一传送带，BC段水平、角CDE也为37°,

传送带与物体间动摩擦因数为0.5,转动轮大小不计.一弹簧一端固定在斜面的底端，另一端拴住质量为

的小物块小物体与接触,已知的质量为弹簧的质量不计,劲度系数

mi=4kgP,QPQm2=10kg,k=100N/m,

系统恰好在斜面某位置处于静止，现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它们一起从静止开始沿斜面

向上做匀加速运动，已知力F的大小随位移x按如图2所示规律变化（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2）

求：

（1）刚开始时加力F时弹簧的压缩量

（2）求PQ一起运动的加速度的大小；如果PQ运动0.4m恰好到B点，求物体Q到B点时的速度大小

⑶如果运动0.4m到B点时,PQ刚好分离,同时撤去拉力F,传送带逆时针匀速转动,速度大小为10m/s,

物体经过B点时利用特殊装置使使物体速度方向立即变为水平，大小不变，BC段距离为X=0.4m,当物体

运动到C点时，传送带开始顺时针匀速转动，速度大小不变，CD段长度为S=22.25m,求物块从C运动到

D所用时间.

答案解析部分

1.【答案】D

【解析】【分析】木炭包在传送带上先是做匀加速直线运动，达到共同速度之后再和传送带一起匀速运动,

黑色的径迹就是它们相对滑动的位移。

A、刚放上木炭包时，木炭包的速度慢，传送带的速度快，木炭包相对皮带向后滑动，所以黑色的径迹将

出现在木炭包的右侧：错误.

B、木炭包在传送带上的加速度a=ng,木炭包与皮带共同速度时，不再有相对滑动，由庐=2ax得，木炭

*

包位移设相对滑动的时间为3由v=at,得亡=3，此时传送带的位移为%.=嘛=工,

所以径迹的长度N=、.v.,与质量无关；错误

C、由=Y.匚二」一可知传送带运动的速度越大，径迹的长度越长；错误

D、由\v=、二」一可知木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短；正确

故选D。

【点评】中等难度。黑色的轨迹的长度等于木炭包和传送带的杆对滑动的位移，等于速度相等时的位移差。

2.【答案】D

【解析】【解答】在匕〜tz内，物块向上运动，则有^mgcos8>mgsin0,解得：u>tan。，故A不符合题意。

因V】>V2,由图示图象可知，。〜匕内图象与坐标轴所形成的三角形面积大于图象在匕〜t2内与坐标轴所

围成的三角形面积，由此可知，物块在0〜b内运动的位移比在t】〜t2内运动的位移大，故B不符合题意；

0〜t2内，由图“面积〃等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG,

222

根据动能定理得：W+WG=|mv2-：mvi,则传送带对物块做功W#Jmv2-；mvj,故c不符合

题意。0〜t2内，物块的重力势能减小、动能也减小，减小的重力势能与动能都转化为系统产生的内能，则

由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，即：。〜t2内物块动能变化量大小

一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热，故D符合题意。

故答案为：Do

【分析】v-t图象与坐标轴所围成图形的面枳等于物体位移大小，根据图示图象比较在两时间段物体位移大

小关系；由图看出，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上。。〜匕内，物块对传送带

的摩擦力方向沿传送带向下，可知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运动，则有umgcosBAmgsine.

根据动能定理研究。〜t2内，传送带对物块做功。根据能量守恒判断可知，物块的重力势能减小、动能也

减小都转化为系统产生的内能，则系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小。

3.【答案】D

【解析】【解答】A.由于传送带足够长,滑块匀减速向左滑行,直到速度减为零，然后滑块在滑动摩擦

力的作用下向右匀加速，由于V1VV2,所以当滑块速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，

之后不受摩擦力，物体与传送带一起向右匀速运动，所以滑块返回传送带右端时的速率等于V】：A不符合

题意；

22

B.此过程中只有传送带对滑块做力，根据动能定理得:传送带对滑块做功W=/£>=gm%-^mv2

B不符合题意；

CD.设滑块向左运动的时间匕，位移为xi,则：Xi=^ti

摩擦力对滑块做功：Wi=Mi=隐八①

2

又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：Wx=^mv2(2)

该过程中传送带的位移：X2=V山

块对传送带做的功：卬2=--2=-"由=-加噌=-2/竦③

将①②代入③得：W2=-mviv2

设滑块向右运动的时间t2,位移为X3,贝IJ：X3=^t2

2

摩擦力对滑块做功：〃3=fx3=gm/

该过程中传送带的位移：右=%£2=2%3

滑块对传送带做功："4=一fx4=~mvl2

2

故比过程中滑块对传送带做的功为"滑=卬2+卬4=一rnv1V2o

则比过程中电动机做功为mvl(%+v2)

滑块相对传送带的总位移：x/ff=x1+x2+x4-x3=x1+x2+x3

2

滑动摩擦力对系统做功：W戊="柩y=%+卬2+卬3=gm1丹+〃2)

滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于通过滑动摩擦力对系统做功Q=W总=/•%招1%+

2

V2)

C不符合题意，D符合题意；

故答案为：D

【分析】利用速度的比较可以判别滑块离开时的速度大小；利用动能定理可以求出传送带做的功；利用

相对位移结合摩擦力做功可以求出摩擦产生的热量；利用摩擦生热结合动能的变化可以求出电动机做的

功，

4.【答案】B

【解析】【解答】解；传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析；物块受重力、支持力、沿

斜面向上的滑动摩擦力.

G

传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于上面的传送带斜向上运动，而物块

斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然斜向上，所以物块仍匀速下滑.

故选B.

【分析】在传送带突然转动前后，对物块进行受力分析解决问题.

5.【答案】C

【解析】【解答】解：A、P与弹簧接触后在水平方向受弹簧力作用，P受的静摩擦力向右，P做匀速运动,

运动到弹力与最大摩擦力相等时，P物体由惯性继续压缩弹簧，P接下来做减速运动直到速度为零，A不符

合题意；

B、由公式P=fv可知，由于P先做匀速后做减速，由于静摩擦力增大，速度不变，所以功率先增大，后滑

动摩擦力不变，速度减小，所以功率减小，B不符合题意；

C、由于P开始到弹力与最大静摩擦力相等的过程中P受的为静摩擦力，后来为滑动摩擦力，所以传送带

对P做的功小于Umgd,C符合题意；

D、对P由动能定理得：Wf+W卯=0-1mv2,由于・WfVnmgd,所以弹簧的弹性势能变化最小于:

mv2+pmgdtD不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用受力情况可以判别P的速度变化；利用摩擦力的变化及速度的变化可以判别功率的变化；

利用摩擦力的大小结合位移可以判别摩擦力做功的大小；利用动能定理可以求出弹性势能的变化量。

6.【答案】C

【解析】【解答】解：人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功,

摩擦力和位移的方向相同，故做正功，故A、B错误.

人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于m2g.所以人对传送带做功

的功率为mzgv.故C正确，D错误.

故选C.

【分析】通过在力的方向上有无位移判断力是否做功.人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平

衡

7.【答案】C

【解析】【解答】A、设A、B质量都为m,A、B在炸药爆炸过程中，内力远远大于外力，A、B两物块组

成的系统动量守恒，爆炸后B的速度方向肯定与v的方向相同，根据动量守恒定律得：

2rrv=mvA+mvB

若爆炸后B的速度大于2V,则A的速度方向与B的速度方向相反,若爆炸后B的速度小于2V,则A的速

度方向与B的速度方向相同，A、B不符合题意，C符合题意。

D、A、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中，皮带对A、B的两个摩擦力刚好大小相同，方向

相反，作用时间相同，最后同时相对皮带静止，所以总冲量是0,动量是守恒的，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】由于不知道爆炸后其速度的大小所以不能判别AB两物块的速度方向；由于爆炸过程中不受外力

所以AB系统动量守恒，由于皮带对于系统的冲量为0,则系统始终动量守恒。

8.【答案】D

【解析】【解答】A、小石墨P向右减速阶段：减速加速度为a=^g=5m/s2，速度减为零时，向右运动

的位移最大，有％=噂=1装m=2.5m,A不符合题意.

—/a—2X5

B、小石墨P后回头向左加速直到共速。设经t时间,有lm/s=-5m/s+5m/s2B3得t=1.2s.画出v-t图像,

易知P在传送带上留下的黑色痕迹长度即为阴影面积，即S相，产(5+1广.2=3.6m，B不符合题意.

C.P与传送带之间产生的摩擦热Q=〃mgs招勺=5X3.67=18J,C不符合题意.

D、电动机多做的功W=〃mgXs,M^=5XlX1.2J=6J,D符合题意.

故答案为：D.

【分析】利用牛顿第二定律可以求出墨块的加速度，结合位移公式可以求出向右运动的位移；利用墨块的

位移和传送带的位移在反向时相加，同向时相减可以求出相对位移的大小，乘以之间摩擦力大小可以求出

摩擦热的大小；利用电动机多做功等厂内能的增加可以求出多做的功。

9.【答案】C

【解析】【解答】解：A、若传送带不动，工件的加速度：a=侬=“9=0.1X10m/s2=lm/s2,

2

由吗一说二2QX,得：vB=J2ax+说=^2X(-1)X3.54-4m/s=3m/s.A不符合题意.

B、若传送带逆时针匀速转动，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=ug,工

件的运动情况跟传送带不动时的一样，则VB=3m/s.B不符合题意.

C、D若传送带以小于3m/s的速度顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，

做匀减速运动，工件的加速度仍为a=Rg,工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则VB=3m/s.若以大于

3m/s的速度顺时针匀速转动,则开始时物体受到的摩擦力向右,物体做加速运动：可能大于3m/s：C符

合题意.D不符合题意；

故答案为：C

【分析】物体在传送带上所受到的合外力就是物体所受到的摩擦力，结合牛顿第二运动定律列方程求解.

10.【答案】C

【解析】【解答】煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用，一定先向下做匀加速直线运动。

设经过时间匕,煤块的速度与传送带相同，匀加速运动的加速度大小为a】，则根据牛顿第二定律得：

mgsin0+umgcos0=mai,可得ai=g(sin0+ncos0)=10x(sin300+—xcos300)=8m/s2：由vo=aiti得ti=ls：

5

此过程通过的位移大小为X1=yti=gxlm=4m<L!.由于mgsin0>nmgcos9.故煤块速度大小等于传送带

速度大小后，继续匀加速向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面向上。设煤块接着•做匀加速运动的加速度为

32，运动的时间为tz,则mgsinaurngcose=ma2,RfWaz=g(sin0-|icos0)=10x(sin30°-0.5xcos30°)

=2m/s2；由L-x产Vot2+；a2t2?，代入数据得：24-4=8tz+：x2xt2?,解得t2=2s。故煤块从A到B的运

动时间是t=ti+t2=3s。A不符合题意。煤块从A端运动到B端时速度v=vo+a2t2=8+2x2=12m/s,此时重力的

瞬时功率为P=mgvslne=2xlOxl2xsln3O0=12OW,B不符合题意。由于两个过程煤块与传送带间的相对位移

大小(voti-xi)=[(L-Xi)-votz],所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为S=voti-xi=8xl-4=4moC

符合题意。煤块从A端运动到B瑞因摩擦产生的热量为Q=nmgcos9{(voti-Xi)+[(L-xD-Votz]}代入数据解

得Q=48J,D不符合题意。

故答案为：Co

【分析】利用牛顿第二定律可以求出刚开始下滑的加速度大小；结合共速可以求出共速点的速度及运动

的位移和时间；再利用牛顿第二定律可以求出二次匀加速的加速度大小；进而利用位移公式可以求出二次

加速的时间；利用重力做功除以总的时间可以求出重力的平均功率；利用煤块运动的位移及传送带的位移

可以求出相对位移的大小；利用摩擦力乘以相对位移可以求出产生的热量。

11.【答案】A,B,D

【解析】【解答】A.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知A、B两点的距离对应图象与时

间轴所围图形的“面积”大小，为x=Tx2x0.2+\x(2+4)xl=32m,A符合题意；

B.由v-t图象可知，0-0.2S内，面粉袋的加速度为：%=字=焉=10m/s2。对面粉袋受力分析，面粉袋

受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向下，由牛顿第二定律得：mgsine+f=mai,即

2

为：mgsin0+nmgcos0=mai：同理，0.2-1.2S内，面粉袋的加速度为：a2=77=^=2m/s,对面粉袋

受力分析、面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向上，由牛顿第二定律得:

mgsinB-f=ma2即：mgsin9-|imgcos9=ma2,联立解得：|i=0.5,f=4N.B符合题意。

X

C.在0-0.2s时间内，传送带速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：Axx="1-X]="1一11~2

0.2X2=0.2m,方向沿皮带向上。在O.2s-1.2s时间内，面粉袋速度大，面粉袋相对于皮带的，'立移大小为:

△x2=x2-vt2=-xl-2xl=lm,方向沿皮带向下。故传送带上面粉痕迹的长度为：s=Ax2=lm；C不符合题意。

D.面粉袋与传送带摩擦产生的热量为：Q=f(Axi+Axj)=4xl.2J=4.8J,D符合题意。

故答案为：ABD

【分析】利用而积可以求出AB之间的距离：利用加速度大小结合牛顿第二定律可以求出动摩擦因素的大

小；利用面枳之差可以求出相对位移的大小；利用相对位移可以求出摩擦产生的热量。

12.【答案】A,C

【解析】【解答】物块静止放到传送带后，受到重力、支持力、沿斜面向下的滑动摩擦力，做匀加速运动,

速度均匀增大，由v=at知，v与t成正比。当速度等于传送带速度时，重力的下滑分力可能小于或等于最

大静摩擦力，则物块将与传送带一起匀速向下运动，也可能重力的下滑分力大于最大静摩擦力，物块继续

匀加速。开始阶段的匀加速过程中，由牛顿第二定律得：umgcos8+mgsine=ma,得a=ngcose+gsin9,第二

个匀加速过程中，由牛顿第二定律得：mgsin0-pimgcos6=maf,解得：a，=gsin8-Hgcos。，可知，az<a,AC

符合题意，BD不符合题意。

故答案为：AC

【分析】由于刚开始受到摩擦力利重力分力的作用所以物块会做加速运动，当摩擦力小于重力的分力时,

到达共速后物块会以较小的加速度继续加速运动，假如最大摩擦力大于或等于重力的分力，物块会做匀速

运动。

13.【答案】B,C

【解析】【解答】滑块加速运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩

擦力，A不符合题意；根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：a=〃g,共速的时间为t=?=S，滑

块在匀加速阶段的位移为：/=讥=竽£=『=；,皮带的位移为：X2=Vt=-,滑块相对皮带

的位移：△x=x2-x1=^-,由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，B符合题意；

2闷

根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：W=^mv2,C符合题意；皮带克服滑块摩擦力做的功力：

2

W启了=fx2=iimg=mv,D不符合题意。

故答案为：BC

【分析】物体在传送带上先做之减速运动，再方向做匀加速运动，再做匀速运动，明确好物体的运动过

程，结合恒力做功公式和运动学公式分析求解结合。

14.【答案】A,C

【解析】【解答】A.设物体卜滑到A点的速度为%,由机械能守恒定律々2=mgh，代入数

2

据得：v0=2m/s,物体在摩擦力作用下先做匀加速运动，加速度大小为a=^=ng=2m/s,力口

速至速度与传送带相等的时间为£i=^=^s=ls,匀加速运动的位移为>=竽八=竽乂

lnt=3m<L=5m，所以物体与传送带共速后向右匀速运动，物体匀速运动的时间为t2=^-=^-s=

zI，4

0.5s,则物体从A运动到B的时间为：t=t{+t2=1.5s,A符合题意；

B.物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做正功，摩擦力做的功Wf=nmgsy=0.2X10X3J=

67,B不符合题意；

C.在八时间内，皮带做匀速运动的位移为S皮带=uq=4m,故产生热量Q=〃mgAS=〃mg(S皮带一

S3，代入数据得产生的热量为Q=2/,C符合题意；

D.电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，另一部分就是增加了内能，则物体从A运动到B的过

程中，带动传送带转动的电动机多做的功为W=\mv2=Xf42-22>+2J=8J,D

不符合题意；

故答案为：AC

【分析】利用机械能守恒可以求出物体到达A的速度；结合牛顿第二定律及速度公式和位移公式可以判

别物体先加速后匀速，利用位移公式可以求出运动的时间：利用摩擦力和位移可以求出摩擦力做功的大小;

利用相对位移可以产生的热量；利用能量守恒可以求出电动机做功的大小。

15.【答案】B,D

二

【辞析】【解答】AB、稳定后根据受力平衡可知FcosO=HFN,Fsin3+FN=mg,可得F二小,

是个定值；A不符合题意B对

CD、物体向左运动可能一直加速，也可能先加速后匀速.如果先加速再匀速则tt>t2；一直加速的加速

度相同均为Q=〃g，加速时间用同，即t/=t2；C不符合题意D符合题意.

故答案为：BD

【分析】利用物体的平衡条件可以求出F的大小；利用物体在传送带上的运动情况可以比较溶动的时间。

16.【答案】B,C,D

【解析］【解答】解•：A、物体无初速的轻放在左端时，由于相对运动产生了滑动摩擦力，方向水平向右,

大小f叫mg,物体在滑动摩擦力作用下，做匀加速直线运动，因为传送带足够长，所以经过一段时间，物

体的速度与传送带相等，即为V】，此时物体与传送带之间没有相对滑动，摩擦力为零，与传送带一起

匀速运动，A不符合题意，BC符合题意；

D、物体匀速运动时，受力平衡，水平方向不受摩擦力，D符合题意.

故答案为：BCD

【分析】水平传送带给物体加速物体的最大速度等于传送带的速度。

17.【答案】A,C

【解析】【解答】解：A、若传送带不动，物体在传送带上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，匀

减速直线运动的加速度大小a=詈=ng=lm/s2,根据VB2-VA2=-2as,解得vg=3m/s.A符合题意.

B、若传送带逆时针转动，物块滑上传送带后受力情况与传送带不动时相同，运动情况也相同，所以VB一

定等于3m/s.B不符合题意.

CD、若传送带顺时针匀速运动，若传送带的速度小于3m/s,物体在传送带上做匀减速直线运动，则到达B

点的速度等于3m/s.若传送带的速度大于3m/s,物体在传送带上开始阶段做匀加速直线运动，VB一定大

于3m/s,所以VB一定不小于3m/s.C符合题意，D不符合题意.

故答案为：AC

【分析［传送带的特征当物体和传送带共速时摩擦力会消失。所以传送带给物体加速物体的最大速度就等

尸传送带的速度。接传送代理问题，千万注意物体和传送带共速的时刻。。

18.【答案】C,D

【解析】【解答】解：A、若物体从右端滑到左端和从左端滑到右端的过程中一直相对于传送带滑动，此

时滑动摩擦力产生加速度，两者加速度相等，运动的位移相等，都做匀变速运动，所以运动的时间相等，

否则不等，A不符合题意：B、若,物体从左端滑上传送带时所受的滑动摩擦力向右，物体先做

匀加速运动，当物体运动到右端时速度仍小于传送带速度时，没有匀速过程，B不符合题意；C、若V2〈vi,

物体从右端滑上传送带，物体所受摩擦力向石，物体做匀减速运动，当物体滑到左端速度大于等于零时，

可以到达左端，C符合题意；D、若VzVvi,物体从右端滑上传送带又回到右端.物体受到的摩擦力一

直向右，加速度不变，即先向左匀减速，后向右匀加速，D符合题意；故答案为：CD.

【分析】水平传送带给物体加速，物体的最大速度不能超过传送带的速度。

19.【答案】A,C,D

【解析】【解答】

物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移大小。物块加速运动的加速度为Q=〃g,物体

加速到速度为v时所需的时间亡=；=高，在这段时间内物块的位移M=事=二,传送带的位移x2=

vt=-,则物体与传送带间的相对位移AX=X2-X1=-^,即物体在传送带上的划痕长；A符合题

2〃g2Xg

意,

2

传送带克服摩擦力做的功为W=nmgx2=mv.B不符合题意。

电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程7获得动能是,摩擦产生的内能为

Q=^rngLx=|mv2,所以电动机多做的功W=\mv2+Q=mv2,C符合题意。

电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为P=fv=ixmgv,D符合题意。

故答案为:ACDo

【分析】划痕等于共速时，传送带位移与物体位移之差，共速时间=2对应物块位移为xl=：,传动

ang2Pg

带位移为X2=Q,所以划痕为Ax=二，所以A正确。传送带克服摩擦力做功为W叩mgx2=mv2,B正确。

电动机多做的功为物体获得动能利摩擦产生的热量之和，既W=；m/+nmgAx=mv2,所以c正确。电动机增

加的功率为克服摩擦力的功率叫mgv,所以D正确。

20」答案】（1）解：设向右为王方向，小墨块速度未与传送带速度相同时，受到的摩擦力始终向右，加

速度始终向右，根据运动学知识可知：

，啜冲="；

小墨块向左减速运动时，对小墨块有：

0=vj-ati

o+v.

xi=—2ti

乙

联立解得:xi=4.5m；

答：小墨块向左运动的最远距离为4.5m；

（2）解：小墨块向左减速的过程中，对传送带的位移为：

X2=Viti

小墨块向右加速运动时，对小墨块有：

vi=at2

,O+vi.

Xl=—^―t2

对传送带

X2'=V1t2

因而小墨块在传送带上的痕迹长度为：

/

X=（X1+X2）+（x2-X19

解得：x=12.5m；

答：小墨块在传送带上留下的痕迹长度为12.5m.

【解析】【分析】本题考查传送带问题中运动学公式的应用，要注意正确分析二者间的联系，分别由位移

公式及速度公式进行分析求解；注意小墨块有返回过程.

21.【答案】（1）解：小物块在水平面向左运动再返回的过程，根据能量守恒定律得n.mg-2d=-

刎*

代入数据解得Mi=0.3

（2）解：小物块从出发到运动到弹簧压缩至最短的过程，由能量守恒定律得，弹簧具有的最大弹性势能

Ep=^mv1-^mgd

代入数据解得0=0.5J

（3）解：本题分两种情况讨论：

①，设物块在圆轨道最低点时速度为时，恰好到达圆心右侧等高点。根据机械能守恒得mgR=^mvl

v3

解得“3=4-m/sV1攵=1Om/s

说明物块在传送带上一直做匀加速运动。由动能定理得-

解得色=。.2

②殁物块在圆轨道最低点时速度为v4时，恰好到达圆轨道最高点。在圆轨道最高点有mg=m^

从圆轨道最低点到最高点的过程，由机械能守恒定律得2mgR+gnw：