选择培优练3 力学四大模型之——传送带模型-2022年高考物理压轴培优练（解析版）

3.0 envi 2025-03-17 14 4 865.86KB 22 页 3知币

选择培优练 3 力学四大模型之——传送带模型

题组 1 涉及传送带的动力学分析问题........................................................................................................... 1

题组 2 涉及传送带的划痕长度计算问题....................................................................................................... 5

题组 3 涉及传送带的功能分析问题............................................................................................................... 8

题组 4 连续传送(传送多个物体)问题.......................................................................................................... 15

题组 1 涉及传送带的动力学分析问题

1．(2021·重庆市杨家坪中学高三阶段练习)如图所示，水平传送带间的距离为，质量分别为、

的物块 P、Q，通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，Q在传送带的左端且连接物块 Q的细线水平，当传

送带以的速度逆时针转动时，Q恰好静止。重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

当传送带以的速度顺时针转动时，下列说法正确的是(　　)

A．Q与传送带间的动摩擦因数为 0.6

B．Q从传送带左端滑到右端所用的时间为

C．整个过程中，Q相对传送带运动的距离为

D．Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为

【答案】C

【详解】A．当传送带以逆时针转动时，Q恰好静止不动，对 Q受力分析，则有

即，代入数据解得，故 A错误；

B．当传送带突然以顺时针转动，物体 Q做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有

，解得

当速度达到传送带速度即 8m/s 后，做匀速直线运动，根据速度时间公式有

代入数据解得匀加速的时间为 s，匀加速的位移为

代入数据解得 x=4.8m，则匀速运动的时间为

代入数据解得 s，Q从传送带左端滑到右端所用的时间为，故 B错误；

C．加速阶段的位移之差为，而匀速阶段 Q相对传送带静止，没有相对位移，故整个过

程中，Q相对传送带运动的距离为 4.8m，故 C正确；

D．当 Q加速时，对 P分析，根据牛顿第二定律有，代入数据解得

之后做匀速直线运动，对对 P分析，根据平衡条件有，故 D错误。故选 C。

2.(多选)(2021·广东东莞·高三阶段练习)某一实验室的传送装置如图所示，其中 AB 段是水平的，长度

LAB=6m，BC 段是倾斜的，长度 LBC=5m，倾角为，AB 和BC 在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画

出圆弧)，传送带 v=4m/s 的恒定速率顺时针运转。现将一个工件(可看成质点)无初速度地放在 A点。已知工

件与传送带间的动摩擦 =0.5，已知：重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则(　　)

A．工件第一次到达 B点所用的时间 1.9s

B．工件沿传送带 BC 向上运动的最大位移为 4m

C．工件沿传送带运动，仍能回到 A点

D．工件第一次返回 B点后，会在传送带上来回往复运动

【答案】ABD

【详解】A．工件刚放在水平传送带上的加速度为，由牛顿第二定律得

代入数据解得，经时间与传送带的速度相同，则有，前进的位移为

，此后工件将与传送带一起匀速运动至 B点，用时，所以工件第一次到

达B点所用的时间为，故 A正确；

B．因为，所以工件将沿倾斜传送带减速，设上升的最大位移为，由牛顿第二定律可得

，代入数据解得加速度大小为，由匀变速直线运动的速度位移公式得

，代入数据解得，故 B正确；CD．工件到达最高点后将沿斜面加速下滑，下滑的加速度大

小仍为 a2=2m/s2，则滑到斜面底端时的速度为 4m/s，然后滑上水平传送带做匀减速运动，加速度大小为

a1=5m/s2，当速度减为零时滑行的距离为，然后返回向右运动，则物体不能回到 A点；

物体向右加速，当到达斜面底端时的速度仍为 4m/s，然后滑上斜面重复原来的运动，可知工件第一次返回

B点后，会在传送带上来回往复运动，故 C错误，D正确。故选 ABD。

3. (多选) (2021·江西·奉新县第一中学高一阶段练习)如图所示，竖直平面内四分之一光滑圆弧轨道 AP 和水

平传送带 PC 相切于 P点，圆弧轨道的圆心为 O，半径为 R。一质量为 m的小物块从圆弧顶点 A由静止开

始沿轨道下滑，再滑上传送带 PC，传送带可以速度沿逆时针方向的传动。小物块与传送带间

的动摩擦因数为 μ，不计物体经过圆弧轨道与传送带连接处 P时的机械能损失，若传送带沿逆时针方向转

动，物块恰能滑到右端 C，重力加速度 g=10 m/s2则下列说法正确的是(　　)

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