《高考物理计算题复习《用牛顿运动定律分析传送带问题》（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理计算题复习《用牛顿运动定律分析传送带问题》（解析版）（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 用牛顿运动定律分析传送带问题一、计算题1. 如图所示，光滑水平面MN左端足够远的地方有一弹性挡板(碰撞时无能量损失)P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=2m，传送带逆时针匀速转动，其速度v=2m/s.MN上放置着两个可视为质点的质量mA=4kg、mB=1kg的小物块A、B，开始时A、B都静止，A、B间压缩一锁定的轻质弹簧，其弹性势能EP=10J.现解除锁定，弹簧弹开A、B后迅速移走弹簧，g=10m/s2.求：(1)物块A、B被弹开时各自的速度大小；(2)要使两物块能在水平面MN上发生碰撞，则小物块B与传送带间的动摩擦因数至少为多大；(3)若物块A
2、、B与传送带间的动摩擦因数都等于第(2)问中的临界值，且两物块碰撞后结合成整体在此后物块A、B三次离开传送的运动过程中，两物块与传送带间产生的总热量2. 如图1所示，水平传送带保持以速度v0向右运动，传送带长L=10m。t=0时刻，将质量为M=1kg的木块轻放在传送带左端，木块向右运动的速度时间图象(vt图象)如图2所示。当木块刚运动到传送带最右端时，一颗质量为m=20g的子弹以大小为v1=250m/s水平向左的速度正对射入木块并穿出，子弹穿出时速度大小为v2=50m/s，以后每隔时间t=1s就有一颗相同的子弹射向木块。设子弹与木块的作用时间极短，且每次射入点各不相同，木块长度比传送带长度小得
3、多，可忽略不计，子弹穿过木块前后木块质量不变，重力加速度取g=10m/s2。求： (1)传送带运行速度大小v0及木块与传送带间动摩擦因数；(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中。3. 现在传送带传送货物已被广泛地应用，如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s沿顺时针运行，一质量为m=4kg的物体被无初速度地放在A处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数=0.1，A、B间的距离L=2m，g取10m/s2。(物体可视为质点)求： (1)物体在传送带上运动的时间(2
4、)如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处。求要最快地传送物体，传送带对应的最小运行速率4. 如图所示，质量m=0.5kg的物块(可视为质点)以v0=4m/s的速度从右侧皮带轮最高点向左滑上足够长的水平薄传送带，传送带以v1=2m/s的速度顺时针匀速运动，物块与传送带之间的动摩擦因数0=0.2.倾角为=37的固定斜面上静置一质量为M=2kg的薄木板，木板的长度为L=4m，物块与木板之间的动摩擦因数1=78，木板与斜面之间的动摩擦因数2=34.斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板，木板的下端距离挡板为x=2m，木板与挡板碰撞后立即粘在一起停止运动物块离开传送时做平抛运动，并且恰好沿斜面落
5、在木板的顶端设物块与木板之间、木板与斜面之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则(重力加速度g=10m/s2)：物块在传送带上运动的过程中，物块与传送带的相对位移的大小是多少？皮带轮的最大半径是多少？物块滑上传送带以后，经过多长时间木板与挡板相碰？5. 如图所示，水平传送带AB向右匀速运动，倾角为=37的倾斜轨道与水平轨道平滑连接于C点，小物块与传送带AB及倾斜轨道和水平轨道之间均存在摩擦，动摩擦因数都为=0.4，倾斜轨道长度LPc=0.75m，C与竖直圆轨道最低点D处的距离为LCD=0.525m，圆轨道光滑，其半径R=0.5m。质量为m=0.2kg可看作质点的小物块轻轻放在传送带上的某点，小物块
6、随传送带运动到B点，之后沿水平飞出恰好从P处切入倾斜轨道后做匀加速直线运动(进入P点前后不考虑能量损失)，经C处运动至D，在D处进入竖直平面圆轨道，恰好绕过圆轨道的最高点E之后从D点进入水平轨道DF向右运动。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8)求：(1)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力；(2)传送带对小物块做的功W；(3)若传送带AB向右匀速运动的速度v0=5m/s，求小物块在传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量Q。6. 如图所示，水平传送带以4m/s的速度匀速运动，传送带两端A、B间的距离为20m。现将一质量为2kg的木块无初速地放在A端，木
7、块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，求木块从A端运动到B端所用的时间。7. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1，A、B间的距离l=2m，g取10m/s2.求： (1)行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；(2)行李从A处传送到B处的时间；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被
8、较快地传送到B处求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率8. 在工厂的流水线上安装水平传送带，可以把沿斜面滑下的工件用水平传送带进行传送，可大大提高工作效率。如图所示，一倾角=300的光滑斜面下端与水平传送带相连，一工件从h=0.20m高处的A点由静止滑下后到达B点的速度为1，接着以1滑上水平放置的传送带。已知：传送带长L=15m，向右保持v0=4.0m/s的运行速度不变，工件与传送带间的动摩擦因数=0.20，g=10m/s2，空气阻力不计，工件可看成质点。求： 求工件滑上传送带B点时的速度大小v1=？求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间。假设传送带是白色的，工件
9、为一煤块，则工件从B滑到C的过程中，在传送带上留下黑色痕迹的长度S=？9. 如图所示，一倾角=37的斜面底端与一传送带左端相接于B点，传送带以v=7m/s的速度顺时针转动，有一小物块从斜面顶端以v0=4m/s的初速度沿斜面下滑，当物块滑到斜面的底端点时速度恰好为零，然后在传送带的带动下，运动到C点。已知斜面AB长度为L1=6m，传送带BC长度为L2=6m，物块与传送带之间的动摩擦因数2=0.3(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)。求：(1)物块与斜面之间的动摩擦因数1；(2)物块在传送带上运动的时间。10. 水平传送带被广泛应用于飞机场和火车站，对旅客的行李进行安全检查
10、，如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持1m/s的恒定速度运行，一质量为m=4kg的行李无初速的放在A处，该行李与传送带间的动摩擦因数=0.1，AB间的距离l=2m，g取10m/s2，求：(1)行李从A运送到B所用的时间t为多少；(2)电动机运送该行李需消耗的电能E为多少；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能够较快的传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率v。11. 如图所示，传送带与地面倾角=37，从A到B长度为L=10.25m，传送带以v0=10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块，它与传送带之
11、间的动摩擦因数为=0.5.煤块在传送带上经过会留下黑色划痕已知sin37=0.6，g=10m/s2，求：(1)煤块从A到B的时间。(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。12. 如图所示，传送带倾斜放置，与水平面的夹角=37，传送带足够长，传送皮带轮以=3m/s的恒定速率顺时针转动。一物体以0=4m/s的初速度从A点水平抛出，恰好从传送带的最高点B沿着传送带方向滑上传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数=0.8，当地重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，且可将物体视为质点。求： (1)物体抛出点A离传送带最高点B的竖直高度h。(2)物体在传送带上运动的
12、时间t。13. 如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率顺时针运行，一质量为m=4kg的行李(可视为质点)无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1，A、B间的距离l=2m，g取10m/s2.求： (1)行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；(2)行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率14. 如图所示的传送带，与水平方向的夹角为3
13、70，全长L=16m，正以vo=10m/s的速度逆时针方向运转，现在传送带上端A处无初速度地放上一个质量m=0.5kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数=0.5，g=10m/s2，则小物体从A运动到B的时间为多少?(g取10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8) 15. 如图所示，水平放置的传送带与一光滑曲面相接(间隙很小)，一小滑块质量为m=0.1kg，从距离传送带h=0.2m处静止滑下，传送带水平部分长L=1.8m，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1(g取10m/s2). (1)使传送带固定不动，问滑块能否滑离传送带？摩擦产生的热量是多少？(2)传送带逆时针以v2=1m/s
14、匀速运动，问滑块能否滑离传送带？产生的热量是多少？16. 如图所示为粮食储存仓库中常用倾斜传输装置示意图，传送带与水平面的夹角=30，两皮带轮轴心间距离AB的长L=15m，在电动机的带动下，传送带以v=2.5m/s的恒定速率将装满粮食的麻袋(可视为质点)从A运送到B。设麻袋的总质量m=80kg，与传送带的动摩擦因数=32，t=0时麻袋从传送带A点静止释放，(取g=10m/s2)。求：(1)麻袋刚放入传送带时的加速度大小a;(2)麻袋从A点运动到B点所用时间tAB;(3)t=4.5s时传送带断电突然停止运动，最终麻袋停止时离B点的距离s.17. 某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角=30，传送带两端A、B的距离L=10m，传送带以v=5m/s的恒定速度匀速向上运动在传送带底端A轻放上一质量m=5kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数=32，g取10m/s2。则货物从A端运送到B端的过程中： (1)所需的时间；(2)摩擦力对货物做的功；(3)摩擦力对传送带做的功；(4)货物和传送带组成的系统产生的内能。18. 如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为=37，传送带AB长度9m，传送皮带轮以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动一包货物以v0=
