2027届高三物理一轮复习试题第3章第4讲专题提升：动力学中的传送带模型（Word版含解析）

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题组一 水平传送带
1.北京国际机场航站楼行李处理系统其中的一段如图甲所示,水平传送带顺时针匀速转动,一小行李箱以初速度v0滑上水平传送带,从A点运动到B点的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.小行李箱的初速度大小为2 m/s
B.传送带转动的速度大小为6 m/s
C.A、B两点间的距离为6 m
D.小行李箱与传送带的相对位移大小为2 m
2.(2025山东模拟预测)工厂流水线使用的水平传送带如图所示,传送带总长度L=5 m,顺时针转动,传送带速度大小v=2 m/s。工人从t=0时刻开始每隔0.4 s将完全相同的工件(可视为质点)无初速度轻放在传送带左端点A上,工件经传送带运送到右端点B处进入下一道工序。已知传送带与工件间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,则t=10.7 s时,传送带上的工件数为( )
A.6B.7
C.8D.9
题组二 倾斜传送带
3.(2025贵州模拟预测)如图所示,倾角可调的货物运输机通过传送带将货物从底端传送到顶端。已知传送带底端到顶端的距离为L,货物与传送带间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证轻放在传送带上的货物能被传送到顶端,则传送带底端与顶端间的高度差须小于( )
A.L1-μ2B.μL1-μ2
C.L1+μ2D.μL1+μ2
4.(多选)(2025河北模拟预测)倾角为θ的足够长传送带以速度v1顺时针匀速转动,t=0时刻,一物块以初速度v2(v2>v1)冲上传送带,传送带各处的粗糙程度相同,不计空气阻力,规定沿传送带向下为正方向,物块的加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
5.(8分)(2026安徽合肥期中)如图甲所示,倾斜传送带倾角θ=37°,两端A、B间距离为L=4 m,传送带以4 m/s速度沿顺时针转动,质量为1 kg的小滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑,到A时用时2 s,g取10 m/s2。
(1)求小滑块与传送带间的动摩擦因数;
(2)若该小滑块在传送带的底端A,现用一沿传送带向上的大小为6 N的恒定拉力F拉滑块,使其由静止沿传送带向上运动,当速度与传送带速度相等时求小滑块的位移大小。
综合提升练
6.(2025江苏二模)如图所示,一水平传送带与一倾斜固定的传送带在B点相接,倾斜传送带与水平面的倾角为θ。传送带均以速率v沿顺时针方向匀速运行。从倾斜传送带上的A点由静止释放一滑块(视为质点),滑块与传送带间的动摩擦因数均为μ,且μv2,纸箱做减速运动,加速度大小为a1=μmgcs37°-mgsin37°m=0.4 m/s2
则减速到与传送带速度相等的时间
t3=v1-va1=v10.4-1 s
运动的位移x3=v12-v22a1=v122×0.4-0.2 m
当速度相等后与传送带一起做匀速运动,匀速运动的位移x4=L1-x3
匀速运动的时间t4=x4v
根据t=t3+t4,整理得v12-0.8v1-0.48=0
解得v1=1.2 m/s
故纸箱被推入传送带时的速度大小为1.2 m/s。