2021年高考物理專題必刷題訓(xùn)練專題6 傳送帶類問題一、單項(xiàng)選擇題1．（2021·福建福州市·高三二模）在物流貨場中廣泛利用傳送帶搬運(yùn)貨物。如圖所示，傾角為的足夠長的傳送帶始終以恒定的速率順時針運(yùn)行，時，初速度為的小貨物從傳送帶的底端滑上傳送帶，已知小貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，且。小貨物在傳送帶上運(yùn)動速度v、加速度a、重力勢能（取小貨物剛進(jìn)入傳送帶位置重力勢能為零）和動能隨貨物位移s變化規(guī)律正確的是（　?。?/span>
 A．B．C．D．【答案】D【解析】ABD．小貨物開始速度小于傳送帶的速度，所以先做勻加速運(yùn)動，速度逐漸增大，速度和位移之間不是線性函數(shù)，動能也逐漸增大，到與傳送帶速度相當(dāng)時，由于以后隨傳送帶一起運(yùn)動，速度為不變，動能不變，加速度為0，D正確，AB錯誤；C．物體的重力勢能隨位移逐漸增大，它們是正比關(guān)系，圖像是一條過原點(diǎn)的直線，不是折線，C錯誤；故選D。2．（2021·山東高三模擬）在高鐵站過安檢的時候，旅客把行李箱輕輕平躺放在以勻速運(yùn)動的傳送帶上，行李箱先勻加速再勻速通過射線檢查通道，如果傳送帶上摩擦痕跡的長度為，重力加速度取，不計(jì)下垂皮條對行李箱的影響，則下列行李箱相對于地面的位移與時間的關(guān)系圖像可能正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】C【解析】做出行李箱與傳送帶運(yùn)動的圖像如圖所示設(shè)行李箱勻加速運(yùn)動過程相對于地面的位移為，已知摩擦痕跡的長度為，由圖像可知根據(jù)可得行李箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為由可得行李箱勻加速運(yùn)動的時間為故選C。3．如圖甲，MN是傾角θ=37°傳送帶的兩個端點(diǎn)，一個質(zhì)量m=5kg的物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)），以4m/s的初速度自M點(diǎn)沿傳送帶向下運(yùn)動。物塊運(yùn)動過程的v-t圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，下列說法正確的是（　?。?/span>A．物塊最終從N點(diǎn)離開傳送帶B．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.6C．物塊在第6s時回到M點(diǎn)D．傳送帶的速度v=2m/s，方向沿斜面向下【答案】C【解析】AD．從圖象可知，物體速度減為零后反向沿斜面向上運(yùn)動，最終的速度大小為2m/s，方向沿斜面向上，所以沒從N點(diǎn)離開，從M點(diǎn)離開；并且可以推出傳送帶沿斜面向上運(yùn)動，速度大小為2m/s，故AD錯誤；B．速度圖象中斜率表示加速度，可知物塊沿傳送帶下滑時的加速度根據(jù)牛頓第二定律解得 故B錯誤；C．速度圖象與時間軸圍成的面積表示位移，由圖可知，時，物塊的速度為0，之后物塊沿斜面向上運(yùn)動，所以物塊沿斜面向下運(yùn)動的位移到t2=6s時，物塊沿斜面向上運(yùn)動的位移因?yàn)?/span>x1=x2，所以物塊在第6s時回到M點(diǎn)，故C正確；故選C。4．（2021·安徽高三專題練習(xí)）如圖所示，一水平傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0的水平速度從傳送帶的左端滑上傳送帶，恰好可以運(yùn)動至傳送帶的右端，這個過程中，物塊P與傳送帶之間的相對路程為，與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q。已知物塊p與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是（　?。?/span>
 A．若傳送帶轉(zhuǎn)動的速率加倍，物塊P仍以v0的水平速度從傳送帶的左端滑上傳送帶物塊P將不會到達(dá)傳送帶的右端B．若傳送帶轉(zhuǎn)動的速率減半，物塊P仍以v0的水平速度從傳送帶的左端滑上傳送帶，物塊P將不會到達(dá)傳送帶的右端C．若物塊P與傳送帶的動摩擦因數(shù)變?yōu)?/span>，物塊P仍以v0的水平速度從傳送帶的左端滑上傳送帶，從滑上傳送帶至速度減為零時，物塊P與傳送帶之間的相對路程為D．在選項(xiàng)C情形下，此過程物塊P與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】C【解析】AB．只要傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，無論轉(zhuǎn)動的速率多大，都不影響物塊的加速度，所以物塊仍將會到達(dá)傳送帶的右端，AB錯誤；CD．當(dāng)物塊P與傳送帶的摩擦因數(shù)變?yōu)?/span>時，其加速度為之前的2倍，由可知，其運(yùn)動路程為之前的，運(yùn)動時間也為之前的，圖像如圖所示
 結(jié)合圖象可知其相對路程為，摩擦產(chǎn)生的熱量C正確，D錯誤。故選C。5．（2020·廣東高三專題練習(xí)）傳送帶廣泛的應(yīng)用于物品的傳輸、分揀、分裝等工作中，某煤炭企業(yè)利用如圖所示的三角形傳送帶進(jìn)行不同品質(zhì)煤的分揀，傳送帶以的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳送帶長都是，且與水平方向的夾角均為?，F(xiàn)有兩方形煤塊A、B（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傳送帶頂端靜止釋放，煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，下列說法正確的是（　?。?/span>A．煤塊A、B在傳送帶上的劃痕長度不相同B．煤塊A、B受到的摩擦力方向都與其運(yùn)動方向相反C．煤塊A比煤塊B后到達(dá)傳送帶底端D．煤塊A運(yùn)動至傳送帶底端時速度大小為【答案】A【解析】B．煤塊A開始受到的摩擦力方向沿傳送帶方向向下，與運(yùn)動方向相同，煤塊B下滑過程中受到的摩擦力方向沿傳送帶方向向上，與運(yùn)動方向相反，選項(xiàng)B錯誤；CD．對煤塊A根據(jù)牛頓第二定律可得解得煤塊A達(dá)到與傳送帶共速的時間位移故不可能與傳送帶共速，煤塊A一直以向下加速，達(dá)到底部的時間設(shè)為，則有解得達(dá)到底端的速度為對煤塊B根據(jù)牛頓第二定律可得解得煤塊B達(dá)到底部的時間設(shè)為，則有解得所以A先達(dá)到底部，選項(xiàng)CD錯誤；A．煤塊A相對于傳送帶的位移煤塊B相對于傳送帶的位移所以煤塊A、B在傳送帶上的劃痕長度不相同，選項(xiàng)A正確。故選A。6．（2020·福建高三一模）如圖，MN是一段傾角為=30°的傳送帶，一個可以看作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m=1kg的物塊，以沿傳動帶向下的速度m/s從M點(diǎn)開始沿傳送帶運(yùn)動。物塊運(yùn)動過程的部分v-t圖像如圖所示，取g=10m/s2，則（　?。?/span>A．物塊最終從傳送帶N點(diǎn)離開B．傳送帶的速度v=1m/s，方向沿斜面向下C．物塊沿傳送帶下滑時的加速度a=2m/s2D．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)【答案】D【解析】AB．從圖象可知，物體速度減為零后反向向上運(yùn)動，最終的速度大小為1m/s，因此沒從N點(diǎn)離開，并且能推出傳送帶斜向上運(yùn)動，速度大小為1m/s，AB錯誤；C．圖象中斜率表示加速度，可知物塊沿傳送帶下滑時的加速度a=2.5m/s2，C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得D正確。故選D。7．（2020·浙江高三一模）如圖所示，傳送帶AB長為16m，水平地面BC的長為8m，傳送帶與水平地面之間B處由光滑小圓弧連接，物塊在B處由傳送帶滑到水平地面速度大小不變，物塊與水平地面間、傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，光滑半圓形軌道CD的半徑為1.25m，與水平地面相切于C點(diǎn)，其直徑CD右側(cè)有大小為100V/m、方向水平向左的勻強(qiáng)電場。傳送帶以l0m/s的速度順時針運(yùn)動，帶正電的物塊可看成質(zhì)點(diǎn)，其質(zhì)量為5kg，帶電荷量為0.5C，從靜止開始沿傾角為37°的傳送帶頂端A滑下。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．物塊在傳送帶上先加速后勻速B．物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間為3sC．物塊到達(dá)C點(diǎn)時對C點(diǎn)的壓力為306ND．物塊可以運(yùn)動到D點(diǎn)，在D點(diǎn)速度為m/s【答案】C【解析】AB.剛開始運(yùn)動時，對物塊受力分析可知解得a1=10m/s2物塊與傳送帶達(dá)到共同速度時解得t1=ls物塊的位移此后對物塊受力分析可知解得a2=2m/s2，物塊在傳送帶上的第二段運(yùn)動解得t2=1s，物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間物體在傳送帶上先以a1=10 m/s2加速，再以a2=2m/s2加速，AB錯誤；C.物塊到達(dá)傳送帶底端的末速度在水平地面BC上，物塊做勻減速直線運(yùn)動，其加速度大小 設(shè)物塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度為v3，則解得v3=8m/s設(shè)此時C點(diǎn)對物塊的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律，有解得FN=306N根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對C點(diǎn)的壓力大小為306N，故C正確；D.由于物塊在電場中有重力和電場力合力為方向與豎直方向成45°角，所以物塊的等效最高點(diǎn)在上半部圓弧與豎直方向成45°角處，要過等效最高點(diǎn)需要的最小速度為，代入數(shù)據(jù)得而實(shí)際上，物塊由C點(diǎn)運(yùn)動到等效最高點(diǎn)時的速度，由動能定理可得 代入數(shù)據(jù)可得所以物塊過不了等效最高點(diǎn)，物塊就不可能到達(dá)D點(diǎn)，故D錯誤。故選C。8．（2021·全國高三專題練習(xí)）如圖所示，傾角為的傳送帶以速度v1=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動。將一物塊以v2=8m/s的速度從傳送帶的底端滑上傳送帶。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，傳送帶足夠長，取， g=10m/s2，下列說法正確的是A．小物塊向上運(yùn)動過程中的加速度大小為10m/s2B．小物塊向上運(yùn)動的時間為1. 6sC．小物塊向上滑行的最遠(yuǎn)距離為3mD．小物塊最終將隨傳送帶一起向上勻速運(yùn)動【答案】B【解析】ABD．由于物塊的速度大于傳送帶的速度，所以物塊相對傳送帶向上運(yùn)動，物塊受重力和沿斜面向下的滑動摩擦力，沿斜面方向有根據(jù)牛頓第二定律：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，代入數(shù)據(jù)解得：a1=10m/s2方向沿斜面向下。
設(shè)物體減速到傳送帶速度需要的時間為t1，有由于物體所受重力沿斜面方向的分力大于滑動摩擦力，因此物體相對傳送帶向下運(yùn)動，受到的滑動摩擦力沿斜面向上，沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ-μmgsosθ=ma2，代入數(shù)據(jù)解得：a2=2m/s2方向沿斜面向下；最后減速到速度為零的時間為：故小物塊向上運(yùn)動的時間為1.6s。故B正確，AD錯誤。
C．小物塊向上滑行的最遠(yuǎn)距離為：故C錯誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題9．（2021·山東高三模擬）如圖所示，足夠長的傳送帶以速度逆時針轉(zhuǎn)動，與水平面夾角為，下端與足夠長的光滑水平桌面平滑連接，水平桌面距地面高度，滑塊1、2用細(xì)線（未畫出）拴在一起靜止在水平桌面上，中間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧（彈簧在彈性限度內(nèi)且1、2與彈簧不拴接）。剪斷細(xì)線后彈簧恢復(fù)原長，滑塊1離開桌面落到地面上距離點(diǎn)為的位置。已知滑塊2與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，滑塊1、2質(zhì)量分別為、，滑塊2在傳送帶上發(fā)生相對滑動時會在傳送帶上留下痕跡，重力加速度，，。下列說法正確的是（　　）A．滑塊1離開水平桌面時的速度大小為B．彈簧處于壓縮狀態(tài)時儲存的最大彈性勢能為C．滑塊2沿傳送帶上滑過程在傳送帶上留下的痕跡長度為D．滑塊2在傳送帶上運(yùn)動的時間為【答案】BD【解析】A．滑塊1離開水平桌面后做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有解得選項(xiàng)A錯誤；B．從剪斷細(xì)線到彈簧恢復(fù)原長過程，對滑塊1、2及彈簧組成的系統(tǒng)有解得選項(xiàng)B正確；C．滑塊2滑上傳送帶后，先沿傳送帶向上做勻減速運(yùn)動，從滑上傳送帶至速度減為零過程，由牛頓第二定律有又解得則此階段滑塊2在傳送帶上運(yùn)動的位移大小為傳送帶運(yùn)動的位移大小為所以滑塊2在傳送帶上留下的痕跡長度為選項(xiàng)C錯誤；D．滑塊2速度減為零后開始向下做勻加速運(yùn)動，至速度達(dá)到前，加速度大小仍為，若滑塊2速度能夠達(dá)到，則其運(yùn)動的位移大小所以滑塊2在下滑過程中速度未達(dá)到就已經(jīng)到達(dá)點(diǎn)，則有解得故滑塊2在傳送帶上運(yùn)動的時間為選項(xiàng)D正確。故選BD。10．（2021·河北高三模擬）如圖所示為某超市的自動卸貨裝置示意圖，在運(yùn)輸車和轉(zhuǎn)運(yùn)車之間搭建了一個長為的運(yùn)輸帶，傾角為，且自電機(jī)的帶動下以恒定的速度逆時針轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將質(zhì)量為的包裝箱由運(yùn)輸帶的頂端無初速度釋放，經(jīng)過一段時間包裝箱運(yùn)動到運(yùn)輸帶的底端。已知包裝箱與運(yùn)輸帶之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為，，。則下列說法正確的是（　?。?/span>A．包裝箱在運(yùn)輸帶上運(yùn)動的時間為B．整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為C．在整個過程中摩擦力對包裝箱做的功為D．包裝箱在運(yùn)輸帶上留下的劃痕長度為【答案】AC【解析】A．包裝箱在運(yùn)輸帶上先做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)加速度為，對包裝箱受力分析，則解得加速到運(yùn)輸帶共速所用的時間此時包裝箱運(yùn)動的距離因?yàn)?/span>可知共速后包裝箱將繼續(xù)加速下滑，設(shè)此后的加速度為，則解得根據(jù)解得則包裝箱從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)所用時間為故A正確；B．包裝箱在與運(yùn)輸帶共速前的加速階段相對運(yùn)輸帶的位移包裝箱在后半段加速階段相對運(yùn)輸帶的位移則從到的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量為故B錯誤；C．包裝箱從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中，運(yùn)輸帶對包裝箱做的功為即在整個過程中摩擦力對包裝箱做的功為，故C正確；D．由于共速前運(yùn)輸帶比包裝箱運(yùn)動得快，則包裝箱相對運(yùn)輸帶向上運(yùn)動，留下劃痕的長度為，共速后包裝箱比運(yùn)輸帶運(yùn)動得快，則包裝箱相對運(yùn)輸帶向下運(yùn)動，留下劃痕的長度為，由以上分析可知整個過程中包裝箱在運(yùn)輸帶上留下的劃痕長度為，故D錯誤；故選AC。11．（2021·廣西桂林市·高三一模）如圖所示物流貨場使用傳送帶搬運(yùn)貨物。傳送帶與水平面成37o角，并以3m/s的速度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將貨物輕放在傳送帶的上端點(diǎn)A處，經(jīng)1.3s貨物到達(dá)傳送帶的下端點(diǎn)B處。已知貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，sin37o=0.6，重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是（　?。?/span>A．摩擦力對貨物一直做正功B．摩擦力對貨物先做正功后做負(fù)功C．貨物先做勻加速直線運(yùn)動，后做勻速直線運(yùn)動D．從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，貨物與傳送帶的相對位移為0.55m【答案】BD【解析】剛運(yùn)動時，貨物受的摩擦力沿斜面向下，由牛頓第二定律有解得加速到共速的時間為速到共速的位移為共速后，貨物受的摩擦力沿斜面向上，貨物的加速度為解得共速后，貨物加速的時間為到達(dá)B點(diǎn)時，貨物的速度為貨物加速到B點(diǎn)的位移為經(jīng)1.3s貨物全程的位移為經(jīng)1.3s傳送帶全程的位移為從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，貨物與傳送帶的相對位移為全程做加速運(yùn)動，摩擦力先向下再向上，則摩擦力對貨物先做正功后做負(fù)功。所以BD正確，AC錯誤；故選BD。12．（2020·全國高三一模）如圖所示，繃緊的粗糙水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行，初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時，以地面為參考系，以小物塊初速度方向?yàn)檎较?，則小物塊在傳送帶上運(yùn)動的v－t圖像可能是（　?。?/span>A．B．C． D．【答案】AB【解析】物塊受水平向右的滑動摩擦力，以 先向左勻減速運(yùn)動，如果傳送帶足夠長，物體的速度向左減速為零后又向右以做勻加速直線運(yùn)動，如果 ，則物塊加速到 所受摩擦力為零，隨傳送帶一起勻速運(yùn)動到A點(diǎn)，如果，則物塊一直加速到A點(diǎn)，速度大小等于 故AB正確CD錯誤故選AB。三、非選擇題13．（2021·寧夏三模）如圖所示，傳送帶的傾角＝37°，從A到B長度為16m，傳送帶以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動．在傳送帶上A端無初速度地放一個質(zhì)量為m＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色劃痕，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，求：（1）煤塊剛開始的加速度大??；（2）煤塊從A到B的時間；（3）煤塊從A到B的過程中傳送帶上留下劃痕的長度；【答案】(1)；(2)；(3)5m【解析】(1)煤塊剛開始的加速度大小為a，則有解得(2)煤塊從A到與傳送帶共速所用時間為煤塊從A到與傳送帶共速所通過的位移為共速后，煤塊的加速度為，則有解得煤塊達(dá)到傳送帶速度后到達(dá)B點(diǎn)的時間為代入數(shù)據(jù)解得 ，煤塊從A到B的時間為(3)煤塊從A到B的過程中傳送帶上留下劃痕的長度12．（2021·浙江高三模擬）如圖所示，一質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從點(diǎn)由靜止開始下滑，已知為光滑圓弧軌道，半徑為，端與傳送帶左端無縫連接，傳送帶右端與一平臺無縫連接，平臺右端固定一根輕質(zhì)彈簧，傳送帶長為，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，其他摩擦不計(jì)，重力加速度。(1)如果傳送帶以速度逆時針轉(zhuǎn)動，求物塊離開傳送帶時的速度大小；(2)如果傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，求物塊壓縮彈簧時彈簧最大的彈性勢能與傳送帶速度之間的關(guān)系；(3)若傳送帶以速度順時針轉(zhuǎn)動，物塊仍從點(diǎn)由靜止下滑，軌道半徑可調(diào)，求能使物塊做周期性運(yùn)動的的最大值。【答案】(1)；(2)如果傳送帶速度，，如果，；(3)【解析】(1)根據(jù)功能關(guān)系有解得物塊到達(dá)點(diǎn)的速度滑上傳送帶后，通過受力分析可得，物塊做勻減速運(yùn)動，加速度大小根據(jù)可得當(dāng)滑過時速度為0因此物塊從左端滑出，向左滑動時做勻加速運(yùn)動，當(dāng)速度增加到時，和傳送帶一起勻速運(yùn)動，因此物塊離開傳送帶的速度大小為。(2)如果傳送帶速度，物塊滑上傳送帶后做勻減速運(yùn)動，速度減小到與傳送帶相同時，與傳送帶一起勻速運(yùn)動，滑出傳送帶后動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，因此如果傳送帶速度，物塊先在傳送帶上做勻加速運(yùn)動，速度增大到與傳送帶相同時，與傳送帶一起勻速運(yùn)動，滑出傳送帶后動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，因此如果傳送帶速度，物塊在傳送帶上一直加速，滑出傳送帶的速度始終為綜上所述，如果傳送帶速度，，如果，(3)如果要周期性運(yùn)動，則物塊從到必須一直加速，根據(jù)可得當(dāng)與傳送帶速度相等時，有最大值根據(jù)解得最大值為rm=2.2m13．（2021·浙江高三模擬）如圖所示，豎直平面內(nèi)由傾角為的斜面（末端水平）、長度為的水平傳送帶、半徑為的光滑圓弧管道和半徑為的光滑圓弧管道構(gòu)成一游戲裝置，在裝置左側(cè)有一與水平面垂直的、可在軌道左側(cè)自由移動的擋板，所有連接處均平滑，斜面與兩圓弧管道圓心的連線垂直，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊從斜面上某一高度處由靜止釋放，物塊與擋板間的碰撞為彈性碰撞，碰撞前后豎直速度不變、水平速度大小不變、方向相反，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為。不計(jì)物塊在非傳送帶區(qū)域運(yùn)動過程中所受的阻力。已知重力加速度為，。（1）傳送帶未開啟時，釋放點(diǎn)到傳送帶的高度為，求物塊經(jīng)過圓弧管道最低點(diǎn)時對圓弧管道的作用力大??；（2）若在（1）的情況下，物塊最終能回到圓弧管道中，求擋板與圓弧管道最左端間的距離；（3）傳送帶開啟后，保持與（1）的釋放位置相同，為使物塊依舊能回到圓弧管道，求傳送帶速度與擋板到圓弧管道最左端距離的關(guān)系。【答案】（1）；（2）；（3）見解析【解析】（1）根據(jù)題述分析可知，傳送帶到水平面的距離為，則在物塊由釋放點(diǎn)運(yùn)動到兩圓弧管道最低點(diǎn)的過程中，由動能定理有設(shè)在最低點(diǎn)時圓弧管道對物塊的作用力為，則有解得由牛頓第三定律可知，物塊對管道的作用力大小為；（2）圓弧管道最左端到水平面的距離為； 在（1）的情況下，設(shè)物塊運(yùn)動到圓弧管道最左端時的速度大小為，對物塊由動能定理有解得物塊離開圓弧管道后做斜上拋運(yùn)動，若能再次返回圓弧管道，說明物塊在運(yùn)動軌跡最高點(diǎn)時恰好撞上豎直擋板，物塊運(yùn)動到最高點(diǎn)所需時間為在水平方向運(yùn)動的距離為解得（3）設(shè)傳送帶速度為，當(dāng)傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，物塊離開傳送帶時有三種可能情況①當(dāng)時，物塊一直在傳送帶上做勻減速運(yùn)動，離開傳送帶時的速度與（2）中一致，則豎直擋板到圓弧管道最左端的距離為②當(dāng)時，物塊離開傳送帶時的速度與傳送帶速度相同，物塊到達(dá)圓弧管道最左端時的速度為豎直擋板到圓弧管道最左端的距離為③當(dāng)時，物塊在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動，離開傳送帶時的速度為運(yùn)動到圓弧管道最左端時的速度為可得豎直擋板到圓弧管道最左端的距離為當(dāng)傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，物塊的運(yùn)動情況與傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時的第①種情況相同。14．（2021·浙江高三模擬）如圖所示，電動機(jī)通過一輕繩牽引放在傾角為的斜面底部一質(zhì)量為的靜止物體，繩能承受的最大拉力為，斜面的高度為，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，電動機(jī)的最大輸出功率為，要將此物體由靜止以最快的方式牽引到斜面頂端（已知此物體在接近斜面頂端時，已達(dá)到能達(dá)到的最大速度，物體所受拉力方向一直與斜面平行），最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求： (1)物體的最大加速度；(2)物體速度的最大值；(3)物體運(yùn)動到斜面頂端所需的時間。【答案】(1)；(2)15m/s；(3)7.75s【解析】(1)分析可知，初始時以輕繩所能承受的最大拉力拉物體，使物體以最大加速度勻加速上升，當(dāng)電動機(jī)達(dá)到最大輸出功率后，以最大功率運(yùn)行，物體到達(dá)斜面頂端所用時間最短，物體運(yùn)動過程中的最大加速度，即勻加速運(yùn)動過程中加速度(2)當(dāng)電動機(jī)輸出功率達(dá)到最大值時，物體做變加速運(yùn)動，當(dāng)物體受力平衡時，速度達(dá)到最大值，有(3)物體做勻加速運(yùn)動能達(dá)到的最大速度為所用時間為上升高度為之后的運(yùn)動過程中，對物體有可得15．（2021·福建漳州市·高三一模）皮帶式傳送帶是物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動化不可缺少的組成部分。如圖，傳送帶的傾角為。以的速度向上勻速運(yùn)行，將質(zhì)量為的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止釋放從底端運(yùn)達(dá)到頂端。若傳送帶頂端的高度，貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為。假設(shè)每分鐘運(yùn)送貨物60件，g取10m/s2，求：（1）一件貨物由底端經(jīng)多長時間與傳送帶共速？（2）一件貨物由底端到頂端運(yùn)動的過程中，摩擦力對該貨物做的功是多少？（3）與未放貨物相比，電動機(jī)每小時需多提供多少電能？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）對貨物進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得設(shè)貨物由底端經(jīng)時間t1與傳送帶共速，由解得：（2）貨物由底端到與傳送帶共速時，貨物運(yùn)動的距離滑動摩擦力對貨物做的功斜面長為貨物做勻速運(yùn)動過程中，靜摩擦力做的功所以整個運(yùn)動過程中，摩擦力對貨物做的功為（3）貨物勻加速過程中，傳送帶的位移貨物與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能電動機(jī)多提供的電能等于系統(tǒng)增加的能量，即貨物增加的動能和重力勢能以及系統(tǒng)內(nèi)摩擦增加的內(nèi)能，設(shè)一件貨物運(yùn)送到頂端需多提供的電能為E1，則每小時需要多提供的電能16．（2021·江蘇省丹陽高三一模）在某項(xiàng)娛樂活動中，要求參與者通過一光滑的斜面將質(zhì)量為m的物塊送上高處的水平傳送帶后運(yùn)送到網(wǎng)兜內(nèi)。斜面長度為l，傾角為θ=，傳送帶距地面高度為l，傳送帶的長度為3l，傳送帶表面的動摩擦因數(shù)，傳送帶一直以速度順時針運(yùn)動。當(dāng)某參與者第一次試操作時瞬間給予小物塊一初速度只能將物塊剛好送到斜面頂端；第二次調(diào)整初速度，恰好讓物塊水平?jīng)_上傳送帶并成功到達(dá)網(wǎng)兜。求：(1)第一次小物塊獲得的初速度；(2)第二次小物塊滑上傳送帶的速度和傳送帶距斜面的水平距離；(3)假如小物塊是一小煤塊，第二次小煤塊通過傳送帶過程中留在傳送帶上的痕跡長度。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)第一次在斜面上滑到頂端時  由運(yùn)動學(xué)公式得所以第一次小物塊獲得的初速度 (2)第二次恰好讓物塊水平?jīng)_上傳送帶，逆向看相當(dāng)于平拋運(yùn)動，豎直方向上相當(dāng)于自由落體，則有 同時    由速度分解關(guān)系得第二次小物塊滑上傳送帶的速度   傳送帶距斜面的水平距離      (3)當(dāng)物塊勻減速至傳送帶速度相等的時間    物塊向右的位移       此過程中傳送帶向右的位移         劃痕長度為相對位移  

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