《【临门一脚】高考物理三轮冲刺过关》预测04 传送带与板块问题（解析版）

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2021 年高考物理【临门一脚】（全国通用）

预测 04 传送带与板块问题

概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

题型预测选择题☆ ☆ ☆ ☆ 计算题☆ ☆ ☆ ☆

考向预测高考物理高频考点，注意摩擦力的突变。

“传送带”模型

1、水平传送带模型

项目图示运动情况判断方法

情景

可能一直加速，也可能先加速

后匀速若≤l，物、带能共速

情景

当v0>v时，可能一直减速，

也可能先减速再匀速；当 v0<v

时，可能一直加速，也可能先

加速再匀速

若≤l，物、带能共速

情景

传送带较短时，滑块一直减速

达到左端；传送带较长时，滑

块还要被传送带传回右端

若≤l，物块能返回

2、倾斜传送带模型

项目图示运动情况判断方法

情景

可能一直加速，也可

能先加速后匀速

若≤l，物、带能共

速

情景

可能一直加速，也可

能先加速后匀速，还

可能先以 a1加速后以

a2加速

若≤l，物、带能共

速；若 μ≥tan θ，

物、带共速后匀

速；若 μ<tan θ，物

体以 a2加速

（a2<a）

3、板块模型

（1）抓住一个转折和两个关联

1、水平传送带

（1）解题关键 1：对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。

（2）解题关键 2：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

解决倾斜传送带问题时要特别注意 mgsinθ 与μmgcosθ 的大小和方向的关系，进一步判断物

体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动的情况。

3、分析“板—块”模型的“四点”注意

（1）用隔离法分析滑块和木板的受力，分别求出滑块和木板的加速度。

（2）建立滑块位移、木板位移、滑块相对木板位移之间的关系式。

（3）不要忽略滑块和木板的运动存在等时关系。

（4）在运动学公式中，位移、速度和加速度都是相对地面的。

1．（多选）（2019·全国高考真题）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不

可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平． t=0 时，木板开始受到水平

外力 F的作用，在 t=4s 时撤去外力．细绳对物块的拉力 f随时间 t变化的关系如图（b）所

示，木板的速度 v与时间 t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重

力加速度取 g=10m/s2．由题给数据可以得出

A．木板的质量为 1kg

B．2s~4s 内，力 F的大小为 0.4N

C．0~2s 内，力 F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2

【答案】 AB

【解析】

结合两图像可判断出 0-2s 物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，

此过程力 F等于 f，故 F在此过程中是变力，即 C错误；2-5s 内木板与物块发生相对滑动，

摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对 2-4s 和4-5s 列运动学方程，可解出质量 m

为1kg，2-4s 内的力 F为0.4N，故 A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它

们之间的动摩擦因数 μ

，

故D错误.

2．（2020·全国高考真题）如图，相距 L=11.5m 的两平台位于同一水平面内，二者之间用

传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小 v可以由驱动系统根据需要设定。质量

m=10 kg 的载物箱（可视为质点），以初速度 v0=5.0 m/s 自左侧平台滑上传送带。载物箱与

传送带间的动摩擦因数 μ= 0.10，重力加速度取 g =10m/s2。

（1）若 v=4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；

（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；

（3）若 v=6.0m/s，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左

侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。

【答案】（1）2.75s；（2），；（3）0，方向竖直

向上

【解析】

（1）传送带的速度为时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度为

a，由牛顿第二定律有：

①

设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为 x1，由运动学公式有

②

联立①②式，代入题给数据得 x1=4.5m；③

因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至v，然后开始做匀速运动，设载物箱从滑

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