模型06、皮带（传送带）模型 【巧解题】2024高考物理模型全归纳含答案.pdf

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1、更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君模型六、皮带（传送带）模型模型六、皮带（传送带）模型【模型概述】【模型概述】一个物体以速度0(00)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图(a)、(b)、(c)所示.【模型特点】【模型特点】1、水平传送带项目图示滑块可能的运动情况情景 1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景 2(1)0时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)0时，可能一直加速，也可能先加速再匀速情景 3(1)传送带较短时，滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端，其中0返回时速度为 v，当0返回时速度为02、倾斜传送带项目图示

2、滑块可能的运动情况情景 1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速模型06、皮带（传送带）模型【巧解题】2024高考物理模型全归纳更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君情景 2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以1a加速后以2a加速情景 3(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以1a加速后以2a加速情景 4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速【模型解题】【模型解题】1、传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题.(1)水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的

3、运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移 x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.(2)倾斜传送带问题:求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进-步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.2、解答传送带问题应注意的事项(1)水平传送带上物体的运动情况取决于物体的受力情况，即物体所受摩擦力的情况;倾斜传送带上物体的运动情况取决于所受摩擦力与重力沿斜面的分力情况.(2)传

4、送带.上物体的运动情况可按下列思路判定:相对运动摩擦力方向加速度方向速度变化情况共速，并且明确摩擦力发生突变的时刻是传物(3)倾斜传送带问题，一定要比较斜面倾角与动摩擦因数的大小关系.【模型训练】【模型训练】【例 1】如图所示，长为 L 的水平传送带以速度 v0逆时针转动，可视为质点的滑块 m 从左侧以速度 v 水平更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君滑上传送带，0vv，最终滑块从传送带上滑离。若滑块与传送带之间的摩擦力大小为 f，则（）A滑块滑离时的动能可能为2012mvB滑块滑离时的动能可能为212mvfLC滑块从滑上到离开过程中其机械能保持不变D滑块从滑上到离开过程中因摩擦而产生的热量

5、为2 fL变式 1.1 如图所示水平传送带以恒定速率 v 顺时针转动，现将一货物无初速地放在传送带的左端 A 处，则货物的速度 v 随时间 t、位移 x 的变化规律的图像中不可能的是（）AB C D 变式 1.2 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度 4m/s 顺时针运行，质量为 1kg 的小物块以 6m/s 的初速度从传送带右端滑上传送带，经一段时间后小物块离开传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带的长度为 10m，重力加速度210m/sg，对上述过程，下列说法正确的是（）A小物块对传送带做功为 20JB小物块对传送带做功为 48JC带动传送带转动的电动机多做的功为 4

6、0JD带动传送带转动的电动机多做的功为 50J更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君【例 2】把一小木块放在逆时针转动的水平传送带上，其右端用一根细绳拴在墙上。小木块质量为 1kg，小木块与传送带之间的动摩擦因数为 0.3，则（重力加速度取210m/sg）（）A小木块受到的滑动摩擦力的水平向右B小木块受到细绳的拉力大小为 0.3 NC小木块与传送带之间的滑动摩擦力大小为 3 ND剪断细绳后，小木块静止不动变式 2.1 如图所示，水平传送带以某一速度沿顺时针方向匀速转动，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与一个质量为m的滑块相连，某时刻将弹簧拉伸到某处静止释放滑块，当滑块向左运动

7、的距离为L时（滑块未滑离传送带），速度减小为 0，此时弹簧恰好恢复原长，此过程中滑块与传送带之间因摩擦而产生的热量为Q。下列说法中正确的是（）A滑块与传送带之间的动摩擦因数为2kLmgB若只将传送带的速度增大为原来的 2 倍，其他条件不变，滑块向左运动的时间将增加C若只将传送带的速度增大为原来的 2 倍，其他条件不变，滑块向左运动的过程中，滑块与传送带之间因摩擦而产生的热量变为2QD由于摩擦力的作用，滑块将不能返回到出发点变式 2.2 如图所示滑块 A 和 B 叠放在传送带上，B 被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，滑块 A 和 B都相对地面静止，则下列说法正确的是（）AA 受到的静摩擦力水

8、平向右B增大传送带的速度，绳拉力变大CB 受到的拉力和受到的摩擦力相同D增大 A 的质量，B 受到的摩擦力增大【例 3】如图所示，倾角为的传送带始终以5m/s的速度顺时针匀速运动，一质量为1kg的物块以10m/s的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210m/sg，sin0 6，物块从传送带底端运动到顶端的时间为（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君A10sB15sC25sD30s变式 3.1 如图所示，倾角30的传送带以大小为4m/s的速度顺时针匀速运行。质量为1kg的某工件（视为质点）以大小为8m/s的初速度从传送带的底

9、端 A 冲上传送带，恰好能到达传送带的顶端 B，随即被取走。工件与传送带间的动摩擦因数为35，取重力加速度大小210m/sg。则（）A工件沿传送带上滑的时间为2.5sB工件在传送带上运动时，摩擦力对其做功为5JC传动带 A、B 两端的距离为4mD工件在传送带上运动时，因摩擦产生的热量为21J变式 3.2 如图所示，一倾斜传送带与水平面的夹角为，传送带以速度0v逆时针匀速转动。一质量为 m 的物块以初速度110v vv从传送带底端滑上传送带，传送带足够长，物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A物块上滑时的加速度大于物块下滑时的加速度B物块从滑上传送带到回到底端的时

10、间为02sincosvggC物块从滑上传送带到回到底端，传送带对物块做的功为零D物块从滑上传送带到回到底端，物块与传送带之间因摩擦产生的热量为0 1cossincosmv v更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君【例 4】如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的 A 点，包裹从 A 点运动到最下端 B 点的过程中，加速度a随位移x的变化图像如图乙所示（重力加速度g取210m/s），则下列说法正确的是（）A传送带与水平面的夹角为37B包裹与传送带间的动摩擦因数为 0.4C传送带运行的速度大小为6m/sD包裹到 B 点时的速度为8m/s变式 4.1 图为煤块传送装

11、置简化图，已知倾斜传送带逆时针运转速率为010v m/s，倾角为37，某时刻将煤块轻放在传送带顶端，已知两电机轮间的距离为 L1.8m，煤块和传送带之间的动摩擦因数为0.5，不计传送带电机轮的尺寸大小。取重力加速度大小210 m/sg，sin370.6，cos370.8，则煤块滑离传送带下端时传送带上的划痕长度为（）A4.2mB3.6mC3.0mD1.8m变式 4.2 传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图为倾斜传送带装置的示意图，传送带足够长，木箱 M正在静止的传送带上以加速度 a 匀加速下滑，某时刻传送带突然顺时针以速度1v，启动，则传送带启动后（）A木箱 M 开始加速上滑B木箱 M 开始

12、减速下滑C木箱 M 继续以加速度 a 匀加速速下滑D木箱 M 仍然匀加速下滑，但加速度比 a 值小更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君【例 5】如图所示，三角形传送带以 lm/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 lm/s 的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为 0.5（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8），下列说法正确的是（）A物块 A 先到达传送带底端B物块 B 到达传送带底端时速度较大C传送带对物块 A 做正功，对物块 B 做负功D物块在传送带上的划痕长度之比为 1

13、:3变式 5.1 如图所示，一质量为2m kg 的滑块从半径为0.2R m 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端 A 处由静止滑下，A 点和圆弧对应的圆心 O 点等高，圆弧的底端 B 与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行的速度为04v m/s，B 点到传送带右端 C 的距离为2L m，当滑块滑到传送带的右端 C 时，其速度恰好与传送带的速度相同（210m/sg）。以下说法正确的是（）A滑块滑到 B 点时对轨道的压力大小为 20NB滑块与传送带之间的动摩擦因数为 0.3C运动过程中，滑块和传送带间产生的摩擦热为 12JD以上说法都不正确变式 5.2 在机场，常用输送带运送行李箱。如图所示，a 为水平

14、输送带，b 为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是（）Aa、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用Ba、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用C情形 a 中的行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作用更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君D情形 b 中的行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作用【例 6】如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，以大小为 v=4m/s 的恒定速率顺时针转动。一质量 m=1kg的煤块以初速度 v0=14m/s 从 A 端冲上传送带又滑了下来，煤块的速度随时间变化的图像如图所示，g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A

15、煤块上升的最大位移为 9mB煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.25C煤块从冲上传送带到返回 A 端所用的时间为(613)sD煤块在皮带上留下的划痕为(13)m17+4变式 6.1 如图甲所示，倾斜传送带正以恒定的速度 v 沿顺时针方向运动，传送带的倾斜角为37。一质量1kgm 的物块以某一初速度0v，从传送带的底部 A 处冲上传送带并沿传送带运动，其运动的vt图如图乙所示，物块运动到达顶端 B 处时，速度恰好为零。sin370.6，cos370.8，210m/sg。则（）A物块与传送带间的动摩擦因数为18B物块在传送带上留下划痕的长度为6mC物块上升过程中，机械能先增加后减小D由于传送物体，电

16、动机需要对传送带先做负功后做正功变式 6.2 如图甲所示，足够长的传送带倾斜放置，与水平面的夹角为，传送带始终以恒定的速度1v逆时针运行。现使一小物块以2v的速度从传送带底端沿传送带向上运动，取沿传送带向下为正方向，从该时刻起小物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，图中1v、2v、1t和2t均已知，且1v小于2v，下列说法正确的是（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君A物块与传送带间的动摩擦因数tanB10t内，物块受到的摩擦力方向沿传送带向上C10t内物块受到的摩擦力大于12tt内物块受到的摩擦力D20t内，摩擦产生的热量大于物块减少的机械能更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君 模型六

17、、皮带（传送带）模型模型六、皮带（传送带）模型【模型概述】【模型概述】一个物体以速度0(00)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图(a)、(b)、(c)所示.【模型特点】【模型特点】1、水平传送带项目图示滑块可能的运动情况情景 1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景 2(1)0时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)0时，可能一直加速，也可能先加速再匀速情景 3(1)传送带较短时，滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端，其中0返回时速度为 v，当0返回时速度为02、倾斜传送带项目图示滑块可能的运动情况情景 1(1)可能一直加速

18、(2)可能先加速后匀速更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君情景 2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以1a加速后以2a加速情景 3(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以1a加速后以2a加速情景 4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速【模型解题】【模型解题】1、传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题.(1)水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移 x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传

19、送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.(2)倾斜传送带问题:求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进-步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.2、解答传送带问题应注意的事项(1)水平传送带上物体的运动情况取决于物体的受力情况，即物体所受摩擦力的情况;倾斜传送带上物体的运动情况取决于所受摩擦力与重力沿斜面的分力情况.(2)传送带.上物体的运动情况可按下列思路判定:相对运动摩擦力方向加速度方向速度变化情况共速，并且明确摩擦力发生突变

20、的时刻是传物(3)倾斜传送带问题，一定要比较斜面倾角与动摩擦因数的大小关系.【模型训练】【模型训练】【例 1】如图所示，长为 L 的水平传送带以速度 v0逆时针转动，可视为质点的滑块 m 从左侧以速度 v 水平更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君滑上传送带，0vv，最终滑块从传送带上滑离。若滑块与传送带之间的摩擦力大小为 f，则（）A滑块滑离时的动能可能为2012mvB滑块滑离时的动能可能为212mvfLC滑块从滑上到离开过程中其机械能保持不变D滑块从滑上到离开过程中因摩擦而产生的热量为2 fL【答案】B【详解】A 若滑块返回从左侧脱离，由于0vv，则滑块返回的速度等于v，即滑块滑离时的动能

21、可能为212mv，A 错误；B若滑块从右侧脱离，根据动能定理2k12fLEmv滑块滑离时的动能为2k12mvfLEB 正确；C滑动摩擦力对滑块做负功，滑块的机械能减小，C 错误；D若滑块从左侧脱离，无法判断滑块与传送带的相对位移，热量未知；若滑块从右侧脱离，由于0vv，且滑块减速运动，二者相对位移大于 2L，即因摩擦而产生的热量大于2 fL，D 错误。故选 B。变式 1.1 如图所示水平传送带以恒定速率 v 顺时针转动，现将一货物无初速地放在传送带的左端 A 处，则货物的速度 v 随时间 t、位移 x 的变化规律的图像中不可能的是（）AB 更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君C D 【答案】

22、C【详解】AB将一货物无初速地放在传送带的左端 A 处，货物受到水平向右的摩擦力，开始做初速度为零的匀加速运动，货物到达 B 处的速度小于等于传送带的速度，货物可能一直做加速度运动也可能先做加速运动后做匀速运动，vt图像可能是一条过原点的倾斜直线，也可能先是一条过原点的倾斜直线再是水平直线，故 AB 正确，不符合题意；CD根据22vax可知货物加速阶段速度与位移不成正比，匀速阶段速度不变，vx图像可能是弯曲图线，也可能先是弯曲图线再是水平直线，故 C 错误，符合题意；D 正确不符合题意。故选 C。变式 1.2 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度 4m/s 顺时针运行，质量为 1kg 的小

23、物块以 6m/s 的初速度从传送带右端滑上传送带，经一段时间后小物块离开传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带的长度为 10m，重力加速度210m/sg，对上述过程，下列说法正确的是（）A小物块对传送带做功为 20JB小物块对传送带做功为 48JC带动传送带转动的电动机多做的功为 40JD带动传送带转动的电动机多做的功为 50J【答案】C【详解】AB物块的加速度大小为22m/smgam物块向左减速至 0 的位移为209m2vxa更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君物块向左运动的时间为013svta向右运动至共速的时间为22svta小物块对传送带做功为1240JWmgv tt

24、 AB 错误；CD全程物块与传送带的相对位移为220122125m22vxvtvtata 根据功能关系，带动传送带转动的电动机多做的功为2201140J22Wmg xmvmv C 正确，D 错误。故选 C。【例 2】把一小木块放在逆时针转动的水平传送带上，其右端用一根细绳拴在墙上。小木块质量为 1kg，小木块与传送带之间的动摩擦因数为 0.3，则（重力加速度取210m/sg）（）A小木块受到的滑动摩擦力的水平向右B小木块受到细绳的拉力大小为 0.3 NC小木块与传送带之间的滑动摩擦力大小为 3 ND剪断细绳后，小木块静止不动【答案】C【详解】A传送带向左运动，小木块静止，小木块相对于传送带向右

25、运动，所以小木块受到传送带水平向左的滑动摩擦力，故 A 错误；C根据滑动摩擦力公式fFmg更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君代入数据可得3NfF 故 C 正确；B小木块处于平衡状态，受到的向右的拉力和向左的滑动摩擦力大小相等，即3NfTF故 B 错误；D剪断细线后，小木块受到水平向左的滑动摩擦力，所以小木块向左运动，故 D 错误。故选 C。变式 2.1 如图所示，水平传送带以某一速度沿顺时针方向匀速转动，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与一个质量为m的滑块相连，某时刻将弹簧拉伸到某处静止释放滑块，当滑块向左运动的距离为L时（滑块未滑离传送带），速度减小为 0，此时弹簧恰好

26、恢复原长，此过程中滑块与传送带之间因摩擦而产生的热量为Q。下列说法中正确的是（）A滑块与传送带之间的动摩擦因数为2kLmgB若只将传送带的速度增大为原来的 2 倍，其他条件不变，滑块向左运动的时间将增加C若只将传送带的速度增大为原来的 2 倍，其他条件不变，滑块向左运动的过程中，滑块与传送带之间因摩擦而产生的热量变为2QD由于摩擦力的作用，滑块将不能返回到出发点【答案】A【详解】AD滑块受传送带的摩擦力一直向右且大小不变，可以将弹簧看成竖直状态挂着滑块，传送带摩擦力看作重力，由此可知，滑块将做简谐运动。根据简谐运动原理，滑块将能返回到出发点，在出发点和向左运动的距离为L时回复力大小相等，因此有

27、mgkLmg解得2kLmg故 A 正确，D 错误；B若只将传送带的速度增大为原来的 2 倍，其他条件不变，滑块受力情况不变，则滑块向左运动的时间不更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君变，故 B 错误；C设传送带初始速度为 v，则根据功能关系()Qmg vtL若只将传送带的速度增大为原来的 2 倍，滑块受力情况不变，滑块向左运动的距离不变，这段时间不变，但这段时间内传送带运动的位移由 vt 变为 2vt，则块与传送带之间因摩擦而产生的热量变为(2)QmgvtL不等于 2Q，故 C 错误。故选 A。变式 2.2 如图所示滑块 A 和 B 叠放在传送带上，B 被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，

28、滑块 A 和 B都相对地面静止，则下列说法正确的是（）AA 受到的静摩擦力水平向右B增大传送带的速度，绳拉力变大CB 受到的拉力和受到的摩擦力相同D增大 A 的质量，B 受到的摩擦力增大【答案】D【详解】A若 A 受摩擦力则不能平衡，故 A 都不受摩擦力，A 错误；BAB 始终处于平衡状态，B 受到的拉力和受到的摩擦力合力为 0，摩擦力只与动摩擦因数和正压力有关，故无论传送带的速度是多少，绳拉力都不变，B 错误；CB 受到的拉力和受到的摩擦力大小相等方向相反，C 错误；D滑动摩擦力与相对速度无关，只与动摩擦因数（粗糙程度）和正压力有关，增大 A 的质量，压力增大，B 受到的摩擦力增大，D 正确

29、；故选 D。【例 3】如图所示，倾角为的传送带始终以5m/s的速度顺时针匀速运动，一质量为1kg的物块以10m/s的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210m/sg，sin0 6，物块从传送带底端运动到顶端的时间为（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君A10sB15sC25sD30s【答案】D【详解】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1sincosmgmgma解得2110m/sa 物块速度与传送带速度相等所需的时间010.5svvta传之后物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力

30、沿传送带向上，根据牛顿第二定律2sincosmgmgma解得22s2m/a 物块从速度等于传送带速度到速度为零所需时间222.5svta传物块从传送带底端运动到顶端的时间123.0sttt故选 D。变式 3.1 如图所示，倾角30的传送带以大小为4m/s的速度顺时针匀速运行。质量为1kg的某工件（视为质点）以大小为8m/s的初速度从传送带的底端 A 冲上传送带，恰好能到达传送带的顶端 B，随即被取走。工件与传送带间的动摩擦因数为35，取重力加速度大小210m/sg。则（）A工件沿传送带上滑的时间为2.5sB工件在传送带上运动时，摩擦力对其做功为5JC传动带 A、B 两端的距离为4mD工件在传送

31、带上运动时，因摩擦产生的热量为21J更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君【答案】A【详解】A工件所受重力沿传送带向下的分力大小为1sin0.5Gmgmg滑动摩擦力大小为cos0.3fmgmg当工件的速度大于传送带的速度时，工件受到沿传送带向下的滑动摩擦力，因此工件向上做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得，上滑的加速度大小为2118m/sGfam工件从 A 端上滑至与传送带速度相同的时间0110.5svvta此后工件继续向上做匀减速运动，上滑的加速度大小为2122m/sGfam从工件与传送带达到共同速度至工件到达 B 端的时间为222svta因此工件沿传送带上滑的时间为122.5sttt故 A

32、正确；BCA、B 两端的距离为0127m22vvvLtt设工件返回 A 端时的速度大小为v，则有222va L 解得2 7m/sv 根据动能定理可知，工件在传送带上滑行的过程中，摩擦力对工件做的功2201118J22Wmvmv 故 BC 错误；更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君D工件从 B 端下滑至 A 端的时间为27svta工件在传送带上滑行的过程中，因摩擦产生的热量为0112236 12 7 J22vvvQftvtfvttf vtL故 D 错误。故选 A。变式 3.2 如图所示，一倾斜传送带与水平面的夹角为，传送带以速度0v逆时针匀速转动。一质量为 m 的物块以初速度110v vv从传

33、送带底端滑上传送带，传送带足够长，物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A物块上滑时的加速度大于物块下滑时的加速度B物块从滑上传送带到回到底端的时间为02sincosvggC物块从滑上传送带到回到底端，传送带对物块做的功为零D物块从滑上传送带到回到底端，物块与传送带之间因摩擦产生的热量为0 1cossincosmv v【答案】C【详解】A物块上滑时摩擦力方向沿斜面向下，当物块减速到零然后反向下滑时，由于传送带速度大于滑块速度，因此物块受到的摩擦力方向仍沿斜面向下，此时滑块受力情况与上滑时相同，故加速度相同，故 A错误；B由 A 中分析可知，物块先向上做匀减速直线运

34、动，速度为零后再以相同的加速度大小反向做匀加速直线运动，两个过程的加速度大小均为sincosagg根据对称性可得物块从滑上传送带到回到底端的总时间为112sin2c2osvgtagvt总更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君故 B 错误；C由 B 中分析可知，当物块下滑到传送带底端时，滑块的速度大小仍为1v，故物块从滑上传送带到回到底端整个过程根据动能定理可得Gf0WW而G0W 故f0W 即传送带对物块做的功为零，故 C 正确；D物块上滑过程传送带与物块的相对位移为21102vxv ta物块下滑过程传送带与物块的相对位移为21202vxv ta故整个过程传送带与物块的相对位移为0 112022

35、sincosv vxxxv tgg故整个过程物块与传送带之间因摩擦产生的热量为0 1sin2csoscoscov vmQmgx 故 D 错误。故选 C。【例 4】如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的 A 点，包裹从 A 点运动到最下端 B 点的过程中，加速度a随位移x的变化图像如图乙所示（重力加速度g取210m/s），则下列说法正确的是（）A传送带与水平面的夹角为37B包裹与传送带间的动摩擦因数为 0.4更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君C传送带运行的速度大小为6m/sD包裹到 B 点时的速度为8m/s【答案】C【详解】AB小包裹放上传送带后瞬间，小包

36、裹相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律得1cossinmgmgma运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律得2sincosmgmgma其中217.5m/sa，222.5m/sa 联立解得36，sin0.5可得30故 AB 错误；C由211 12va x可得11 122 7.5 2.4m/s6m/sva x则传送带的速度为 6m/s，故 C 正确；D第二段匀加速过程有22212212vvaxx解得27m/sv 可知包裹到 B 点时的速度为7m/s，故 D 错误。故选 C。变式 4.1 图为煤块传送装置简化图，已知倾斜传送带逆时针运转速率为010v m/s，倾角为37，某时

37、刻将煤块轻放在传送带顶端，已知两电机轮间的距离为 L1.8m，煤块和传送带之间的动摩擦因数为0.5，更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君不计传送带电机轮的尺寸大小。取重力加速度大小210 m/sg，sin370.6，cos370.8，则煤块滑离传送带下端时传送带上的划痕长度为（）A4.2mB3.6mC3.0mD1.8m【答案】B【详解】当小煤块刚放到传送带上达到传送带速度前，对小煤块受力分析，根据牛顿第二定律可知mgsin37+mgcos37=ma解得a=10m/s2若达到共速需要的时间为0111svta煤块下滑到低端时212Lat解得t=0.6s23.6mxxLL 可知煤块滑离传送带下端时

38、传送带上的划痕长度为 3.6m。故选 B。变式 4.2 传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图为倾斜传送带装置的示意图，传送带足够长，木箱 M正在静止的传送带上以加速度 a 匀加速下滑，某时刻传送带突然顺时针以速度1v，启动，则传送带启动后（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君A木箱 M 开始加速上滑B木箱 M 开始减速下滑C木箱 M 继续以加速度 a 匀加速速下滑D木箱 M 仍然匀加速下滑，但加速度比 a 值小【答案】C【详解】木箱 M 在静止的传送带上以加速度 a 匀加速下滑，说明滑动摩擦力向上，传送带启动后，木箱相对传送带下滑，受沿传送带向上滑动摩擦力，大小不变，则木箱受力不变，所以

39、木箱继续以加速度 a 匀加速速下滑。故选 C。【例 5】如图所示，三角形传送带以 lm/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 lm/s 的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为 0.5（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8），下列说法正确的是（）A物块 A 先到达传送带底端B物块 B 到达传送带底端时速度较大C传送带对物块 A 做正功，对物块 B 做负功D物块在传送带上的划痕长度之比为 1:3【答案】D【详解】AB因为sin37cos37mgmg则 AB 物体所受摩擦力均沿斜面

40、向上，均向下做匀加速直线运动，两物体匀加速直线运动的加速度大小相等，位移大小相等，根据公式0vvat更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君2012xv tat知，运动到底端的时间相等，到达底端的速度大小相等，故 A 错误，B 错误；C传送带对 A、B 的摩擦力方向与物体速度方向相反，都做负功，故 C 错误；D对 A，划痕的长度等于 A 的位移减传送带的位移，以 A 为研究对象，由牛顿第二定律得sincosmgmgma代入数据求得2sincos2m/sagg由运动学公式可得22011122m22sv tattt 得运动时间1st 所以皮带运动的位移为1mxvt所以 A 对皮带的划痕为2m 1m1

41、mx 对 B，划痕的长度等于 B 的位移加上传送带的位移，同理可得出 B 对皮带的划痕为2m 1m3mx所以 A、B 物体在传送带上的划痕之比为 1：3，故 D 正确。故选 D。变式 5.1 如图所示，一质量为2m kg 的滑块从半径为0.2R m 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端 A 处由静止滑下，A 点和圆弧对应的圆心 O 点等高，圆弧的底端 B 与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行的速度为04v m/s，B 点到传送带右端 C 的距离为2L m，当滑块滑到传送带的右端 C 时，其速度恰好与传送带的速度相同（210m/sg）。以下说法正确的是（）A滑块滑到 B 点时对轨道的压力大小为 20

42、NB滑块与传送带之间的动摩擦因数为 0.3更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君C运动过程中，滑块和传送带间产生的摩擦热为 12JD以上说法都不正确【答案】B【详解】A滑块从 A 运动到 B 的过程中，由机械能守恒定律得212BmgRmv解得22m/sBvgR在 B 点，由牛顿第二定律得2NBvFmgmR代入解得N60NF 由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为NN60NFF 故 A 错误；BD滑块从 B 运动到 C 的过程中，根据牛顿第二定律得mgma又2202BvvaL联立以上两式解得0.3故 B 正确，D 错误；C设滑块从 B 运动到 C 的时间为 t，加速度23m/sag由0Bvv

43、at得0422ss33Bvvta更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君在这段时间内传送带的位移为08m3sv t传传送带与滑块的相对位移为2m3ssL 传故滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量4JQmg s 故 C 错误。故选 B。变式 5.2 在机场，常用输送带运送行李箱。如图所示，a 为水平输送带，b 为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是（）Aa、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用Ba、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用C情形 a 中的行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作用D情形 b 中的行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作

44、用【答案】C【详解】在水平传送带上，物体受重力、支持力，两个力的合力为 0，若再受到摩擦力，不可能与输送带一起匀速运动，所以只受两个力作用；在倾斜传送带上，物体处于平衡状态，受重力、支持力、静摩擦力平衡，受三个力作用。故选 C。【例 6】如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，以大小为 v=4m/s 的恒定速率顺时针转动。一质量 m=1kg的煤块以初速度 v0=14m/s 从 A 端冲上传送带又滑了下来，煤块的速度随时间变化的图像如图所示，g=10m/s2，则下列说法正确的是（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君A煤块上升的最大位移为 9mB煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.25C煤块从冲上传

45、送带到返回 A 端所用的时间为(613)sD煤块在皮带上留下的划痕为(13)m17+4【答案】D【详解】Av-t 图像中图线与时间轴所围的面积为煤块的位移，由此分析可知在 t=3s 时煤块具有上升的最大位移114441m(3 1)m13m22x故 A 错误；B在 01s 内，煤块受到沿传送带向下的滑动摩擦力，由牛顿第二定律可得1sincosmgmgma由图像可知此时煤块的加速度大小221144m/s10m/s1a在 1s3s 内，煤块受到沿传送带向上的滑动摩擦力，由牛顿第二定律可得2sincosmgmgma由图像可知此时煤块的加速度大小22240m/s2m/s3 1a联立解得0.537故 B

46、错误；C煤块在 3s 后将向下做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移与时间关系式有212 212xa t解得12222 13s13s2xta因此煤块从冲上传送带到返回 A 端所用的时间为更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君123s13s=(3+13)sttt选项 C 错误；D在 01s 内，煤块相对于传送带向上运动，此时留下的划痕长度111441m4 1m=5m2xxx 传1煤在1s (3+13)s内，煤块相对于传送带向下运动，最后煤块回到 A 端，因此219mxx 煤煤传送带向上位移24(213)m(84 13)mx传这段时间内煤块在传送带留下的划痕长度222(13)mxxx传煤17+4由

47、于21xx 因此煤块在皮带上留下的划痕为(13)m17+4，故 D 正确。故选 D。变式 6.1 如图甲所示，倾斜传送带正以恒定的速度 v 沿顺时针方向运动，传送带的倾斜角为37。一质量1kgm 的物块以某一初速度0v，从传送带的底部 A 处冲上传送带并沿传送带运动，其运动的vt图如图乙所示，物块运动到达顶端 B 处时，速度恰好为零。sin370.6，cos370.8，210m/sg。则（）A物块与传送带间的动摩擦因数为18B物块在传送带上留下划痕的长度为6mC物块上升过程中，机械能先增加后减小D由于传送物体，电动机需要对传送带先做负功后做正功【答案】D更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君【

48、详解】A由图示图像可知，01s 内物块的加速度大小为224 12m/s8m/s1vat 负号表示加速度方向与速度方向相反；由牛顿第二定律得mgsin+mgcos=ma代入数据解得=0.25选项 A 错误；B由图示图像可知，传送带速度为 4m/s，物块先相对传送带上滑，相对位移为011112+4=1m4 1m=4m22vvxtvt 后相对传送带下滑，相对位移为122=2m2vxvtt则物块在传送带上留下划痕的长度为 4m，B 错误；传送带底端到顶端的距离为1124422 432m22x （）选项 B 正确；C物块上滑过程中，先受向下滑动摩擦力后受向上滑动摩擦力，摩擦力先做负功后做正功，故机械能先

49、减小后增大，C 错误；D物块上滑过程中，传送带先受向上摩擦力后受向下摩擦力，物块对传送带先做正功后做负功，要维持传送带速度不变，则电动机需要对传送带先做负功后做正功，D 正确。故选 D。变式 6.2 如图甲所示，足够长的传送带倾斜放置，与水平面的夹角为，传送带始终以恒定的速度1v逆时针运行。现使一小物块以2v的速度从传送带底端沿传送带向上运动，取沿传送带向下为正方向，从该时刻起小物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，图中1v、2v、1t和2t均已知，且1v小于2v，下列说法正确的是（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君A物块与传送带间的动摩擦因数tanB10t内，物块受到的摩擦力方向沿传送

50、带向上C10t内物块受到的摩擦力大于12tt内物块受到的摩擦力D20t内，摩擦产生的热量大于物块减少的机械能【答案】D【详解】A1t时刻物块速度为零，在12tt内，物块向下运动，2t时刻以后物块与传送带一起向下匀速运动，则有cossinmgmg解得tan故 A 错误；B由图乙知，10t内小物块向上运动，传送带的运动方向向下，则传送带对物块的摩擦力方向沿传送带向下，故 B 错误；C20t内，物体始终相对传送带向上运动，摩擦力始终沿传送带向下，且大小不变，故 C 错误；D20t时间内，物块和传送带摩擦产生的热量等于滑动摩擦力和路程的乘积，而物块机械能的减小量等于滑动摩擦力和位移的乘积，而路程大于位