《专题18 传送带模型（教师版）新高一物理多维度导学与分层专练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题18 传送带模型（教师版）新高一物理多维度导学与分层专练（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高一物理多维度导学与分层专练专题18 传送带模型导练目标导练内容目标1水平传送带模型目标2倾斜传送带模型【知识导学与典例导练】 一、 水平传送带模型1.三种常见情景常见情景物体的v-t图像条件：条件：条件：v0=v条件：v0v;条件：条件：；v0v条件：；v0，则=C若=，则=D不管多大，总有=【答案】D【详解】设物体与传送带之间的动摩擦因数为，则物体冲上传送带后向左运动的最大位移为即物体在传送带上向左滑动的最大位移与传送带的速度无关。当物体开始向右返回时，在物体的速度达到带速之前，物体具有向右的加速度，大小仍为；在经过位移的加速后，物体的速度大小达到此时物体刚要离开传送带而返回到光滑水平面上
2、。如果传送带的速度小于，则物体经过一段小于的位移后，速度就已经增大到等于传送带的速度，此后开始以和传送带相同的速度匀速运动而返回到光滑水平面上；如果传送带的速度大于或等于，则物体在整个的位移段内都处于加速状态，当离开传送带时，速度增大到。故ABC正确、D错误。本题要求选择错误的，故选D。二、二、倾斜传送带模型1.两种常见情景常见情景v-t图像条件：；tan加速度：a=g(cos-sin)条件：；tan加速度：a=g(cos-sin)条件：；tan加速度：a=g(cos+sin)条件：；tan加速度：a=g(cos+sin)条件：；x物，痕迹x1=x传-x物，共速后，x物x传，痕迹x2=x物-x
3、传，总痕迹取二者中大的那一段。【例4】长为的传送带倾斜放置，以大小为的速度沿顺时针匀速运动，保持传送带的速度不变，改变传送带的倾角，当（，）时，将物块轻轻放在传送带的A端，物块刚好处于静止状态，重力加速度，当时，再将物块轻放在A端，则物块从A运动到B所用的时间约为（）（）ABCD【答案】A【详解】由题意可知，物块与传送带间的动摩擦因数当时，根据牛顿第二定律解得假设物块在传送带上先加速后匀速，加速的位移假设不成立，则解得，A项正确故选A。【例5】如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t0时，将质量m1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的vt图象如图
4、乙所示设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g10m/s2。则（）A传送带的速率v010m/sB传送带的倾角30C物体与传送带之间的动摩擦因数0.25D02.0s内物体相对地面的位移大小为16m【答案】AD【详解】A由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在t1.0s时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图象可知传送带的速度为v010m/s，故A正确；BC在01.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为a1gsingcos由图可得a110m/s2即有gsingcos10在1.02.0s，物体的加速度为a2gsingco
5、s由图可得a22m/s2即有gsingcos2联立解得0.5；arctan故B、C错误；D根据“面积”表示位移，可知01.0s物体相对于地的位移x1101m5m，1.02.0s物体相对于地的位移x21m11m所以02.0s内物体相对地面的位移大小为16m，故D正确。故选AD。三、传送带问题的解题思路 【多维度分层专练】1如图所示，水平传送带长L=11.5 m，以速度v=7.5 m/s沿顺时针方向匀速转动。在传送带的A端无初速度地释放一个质量m=1 kg的滑块（可视为质点），在将滑块放上传送带的同时，对滑块施加一个大小F=5 N、方向与水平面成=37的拉力，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.5，重
6、力加速度大小g=10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8。则滑块从A端运动到B端的时间是（）A1 sB2 sC3 sD4 s【答案】B【详解】设滑块刚释放时的加速度为a1，由牛顿第二定律有Fcos 37+（mg-Fsin 37）=ma1解得a1=7.5 m/s2滑块与传送带达到共同速度所用的时间t1=1 s此过程中滑块向右运动的位移s1=t1=3.75 m共速后，因Fcos 37（mg-Fsin 37）滑块继续向右做加速运动，由牛顿第二定律有Fcos 37-（mg-Fsin 37）=ma2解得a2=0.5 m/s2滑块到达B端时的速度vB=8 m/s滑块从与传送带速度相同的位
7、置到B端所用的时间t2=1 s滑块从A端到B端所用的时间t=t1+t2=2 s，B项正确；ACD错误；故选B。2如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一物块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，若物块与传送带间的动摩擦因数=0.25，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A物块以8m/s2的加速度匀减速至0后以4m/s2的加速度加速回到A点B物块从冲上传送带到返回A端所用的时间为C物块在上升阶段，在传送带上留下的划痕长为2mD物块在传送带上留下的划痕长为【答案】D【详解】A对物块，开始阶段由牛顿第二定律可得；共速后；物块先以12m/s的初速度，8m
8、/s2的加速度减速至4m/s，后又以4m/s2的加速度减速至0，再反向加速至回到A点，A错误；B运动学图像如图所示；物块上升到最高点的位移大小等于速度随时间变化的图线与时间轴所包围的面积的大小，物块沿传送带向上滑行的位移物块上升到最高点后反向向下做初速度为零的匀加速直线运动，设返回到A点所需的时间为t3，下滑的位移解得则物块从冲上传送带到返回A端所用时间为，B错误；C在0到1s内传送带比物块速度慢，则滑块在传送带上的划痕为此时划痕在物块的下方，在1s到2s内，传送带速度比物块速度大，则因为L2L1，所以在上升阶段产生的划痕为4m，此时物块在产生的划痕的中点，C错误；D在2s到时间内，物块向下滑
9、了10m，传送带向上滑了m，则物块在传送带上的划痕为故D正确。故选D。3如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）（）A与a之间一定满足关系B煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为C煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为D黑色痕迹的长度为【答案】AC【详解】A要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤
10、块的加速度，即ag，则，A正确；BCD根据牛顿第二定律得，煤块的加速度a2g，则煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间t此时煤块的位移x1此时传送带的位移x2+v()煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则xx2x1，C正确，BD错误。故选AC。4如图所示，水平长度为的传送带以速度沿顺时针方向转动，一滑块（可视为质点）从传送带左端冲上传送带，最终到达传送带右端。已知滑块初速度大小，滑块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取。下列说法正确的是（）A滑块相对传送带运动时的加速度为B滑块从传送带左端运动到传送带右端用时1.5sC减小滑块的初速度，整个运动过程滑块运动的时间变短D减小滑块的初速度，整个运动过程滑块相对传送带的位移增大【答案】ABD【详解】A对相对传送带运动的滑块受力分析，由得，
