《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题3.17 传送带问题（能力篇）（解析版）

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2020 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第三部分 牛顿运动定律
专题 3.17 传送带问题（能力篇）
一．选择题
1. (2019·南京模拟)如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传
送带上，与传送带一起斜向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止．若上述匀速和减速过程中，
麻袋包与传送带始终保持相对静止，则下列说法正确的是(　　)
A．匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用
B．匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上
C．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下
D．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上
【参考答案】B
【名师解析】传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直传送带向上的支持力外，还要
受沿斜面向上的摩擦力的作用，A错误，B正确，传送带向上减速运动时，麻袋包的加速度沿斜面向下，
设传送带倾角为 θ，麻袋包的加速度大小为 a；当 a＝gsin θ时，摩擦力为零；当 a＞gsin θ时，摩擦力沿传
送带向下；当 a＜gsin θ时，摩擦力沿传送带向上，C、D错误．
2．如图所示，物体 A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体 A
在上述两种情况下的受力描述，正确的是(　　)
A．物体 A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下
B．物体 A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下
C．物体 A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用
D．无论 A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体 A的作用力均相同
1
【参考答案】D
【名师解析】无论传送带向上还是向下运动，物体 A随传送带匀速运动处于平衡状态，在重力作用下有相
对于传送带沿斜面向下的运动趋势，传送带对物体有沿斜面向上的静摩擦力，如图所示，根据平衡条件可
得Ff＝mgsin θ，所以 D正确．
3、传送带可向上匀速运动,也可向上加速运动;货箱 M与传送带间保持相对静止,受传送带的摩擦力为 f。则(
)
A.传送带加速运动时,f的方向可能平行传送带向下
B.传送带匀速运动时,不同质量的货箱,f相等
C.相同的货箱,传送带匀速运动的速度越大,f越大
D.相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,f越大
【参考答案】D
【名师解析】
当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律分析可知货箱所受合力沿传送带向上,
,知摩擦力的方向向上,相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,f越大,故A、C错误,D 正
确;当传送带匀速运动时,货箱受到重力、传送带的支持力和静摩擦力作用,其中重力沿传送带方向的分力与
静摩擦力平衡,摩擦力方向一定沿斜面向上, ,不同质量的货箱,f不相等,故B错误。
4.（6分）（2019 石家庄二模）传送带在工农业生产和日常生活中都有着广泛的应用。如图甲，倾角为 θ
的传送带以恒定速率逆时针转动，现将 m＝2kg 的货物放在传送带上的 A点，货物与传送带的速度 v随
时间 t变化的图象如图乙，整个过程传送带是绷紧的，货物经过 1.2s 到达 B点，已知重力加速度 g＝
10m/s2．下列说法正确的是（　　）
2
A．货物在 0.2 1.2s﹣ 内的加速度大小为 1m/s2
B．A、B两点的距离为 1.5m
C．货物从 A运动到 B的过程中，货物与传送带间因摩擦产生的热量为 2.4J
D．货物从 A运动到 B的过程中，传送带对货物做的功为 6.4J
【参考答案】AC
【名师解析】由加速度的定义知：货物在 0.2 1.2s﹣ 内的加速度为：a2＝ ＝ m/s2＝1m/s2，故
A正确；物块在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，仍做匀加速直线运动，所以物
块由 A到B的间距对应图象所围梯形的“面积”，为：x＝×1×0.2+ ×（1+2）×1＝1.6m。故 B错误；
由v t﹣ 图象可知，物块在传送带上先做 a1匀加速直线运动，加速度为：a1＝ ＝5m/s2，对物体受摩
擦力，方向向下，重力和支持力，得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1…①
同理，做 a2的匀加速直线运动，对物体受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，得： mgsinθ﹣
μmgcosθ＝ma2…②
联立①②解得：sinθ＝0.3，μgcosθ＝2，
根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，f＝μmgcosθ＝4N，做 a1匀加
速直线运动，位移为：x1＝×1×0.2＝0.1m，皮带位移为：x皮＝1×0.2＝0.2m，相对位移为：△x1＝x皮
﹣x1＝0.2 0.1﹣ ＝0.1m，同理：做 a2匀加速直线运动，位移为：x2＝×（1+2）×1＝1.5m，x皮2＝1×1＝
1m，相对位移为：△x2＝x2x﹣皮2＝0.5m，故两者之间的总相对位移为：△x＝△x1+△x2＝0.6m，
货物与传送带摩擦产生的热量为：Q＝W＝f△x＝4×0.6J＝2.4J，故 C正确；根据功能关系，由 C中可知：
f＝μmgcosθ＝4N，做 a1匀加速直线运动，由图象知位移为：x1＝0.1m，物体受摩擦力，方向向下，摩
擦力做正功为：Wf1＝fx1＝4×0.1＝0.4J，
同理做 a2匀加速直线运动，由图象知位移为：x2＝1.5m，物体受摩擦力，方向向上，摩擦力做负功为：
3
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