新高考物理一轮复习考点题型分类讲与练第16讲 传送带模型（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理一轮复习考点题型分类讲与练第16讲 传送带模型（2份，原卷版+解析版），共13页。试卷主要包含了 考点精讲练， 巩固提升等内容，欢迎下载使用。
模型概述：模型特点+解题思路
考点01：水平传送带（必备知识+1例+2变式+能力提升）
考点02：倾斜传送带（必备知识+1例+2变式+能力提升）
二、 巩固提升（精选10道题）
传送带
模型概述
1.模型特点
传送带模型的特征是以摩擦力为纽带关联传送带和物块的运动。这类问题涉及滑动摩擦力和静摩擦力的转换、对地位移和二者间相对位移的区别，需要综合牛顿运动定律、运动学公式、功和能等知识求解。
2.基本分析思路
（1）判断摩擦力的方向，对物体受力分析求加速度；
（2）由运动学规律判断能否共速、何时共速，并确定共速后能否匀速运动；若不能做匀速运动，需重新求解物体的加速度；
（3）由牛顿运动定律并结合运动学公式分段求解。
水平传送带
考点一
三种常见情境
【例1】如图甲所示，一小物块从转动的水平传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0s∼4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．物块滑上传送带的初速度大小4m/sB．物块与传送带间的动摩擦因数为0.3
C．2.0∼3.0s时间内，物块的加速度为2m/s2D．第2.0s末和第3.0s末物块的速度分别为0、-3m/s
【变式1-1】（2011·福建·高考真题）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v−t图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2＞v1，则（ ）
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0~t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【变式1-2】（2025·海南·三模）当今社会，机器人在工业生产中发挥了巨大作用，图1为一个工厂的传送带旁机器人在收集搬运流水线上的箱子，该过程可简化为图2所示的示意图。水平传送带以1m/s的速度顺时针匀速转动，在传送带左端每隔0.5s放上来一个边长为0.2m的正方体箱子，刚放上来时速度为零，机器人在传送带右端伸出一只手A静止等待并拦住箱子，箱子与手接触后立即静止，待三个箱子挨在一起后，机器人立即伸出另一只手B，和手A一起将三个箱子搬离传送带。随后再伸出手A等待箱子，重复收集和搬运的工作。已知传送带长10m，箱子与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．箱子从放上到被搬离，与传送带间的摩擦力依次为滑动摩擦力、静摩擦力、滑动摩擦力
B．机器人从手A接触箱子到手B接触箱子，用时1s
C．传送带上相邻的箱子（不包括B、A之间的箱子）之间的最小间隙为0.25m
D．传送带上相邻的箱子之间的最大间隙为0.3m
【解题能力提升】
倾斜传送带
考点二
1.倾斜传送带——上传模型
2.倾斜传送带——下传模型
【例2】（2025·山东临沂·三模）如图所示，一传送带与水平面间的夹角为θ，在电动机的带动下，传送带以速度v沿顺时针方向稳定运行。现将一物块（视为质点）从传送带的底端以速度v₀冲上传送带，v0>v，当物块运动到传送带的顶端时速度刚好为0，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．μ与θ之间的关系为μ=tanθ
B．物块在做减速运动的过程中保持加速度不变
C．物块的速度达到v前后，加速度的大小之差为2μgcsθ
D．物块的速度达到v前，在传送带上的划痕长度等于物块位移大小的一半
【变式2-1】（多选）（2025·山西太原·模拟预测）如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1 kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-­t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2。则不正确的是（ ）
A．传送带的速率v0＝10 m/s
B．传送带的倾角θ＝30°
C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5
D．0~2 s内物体在传送带上留下的痕迹为6m
【变式2-2】（2021·辽宁·高考真题）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；
（2）小包裹通过传送带所需的时间t。
【解题能力提升】
巩固提升
1．（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=5m，顺时针转动，传送带速度大小v=2m/s。工人从t=0时刻开始每隔0.4s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=10m/s2，不计空气阻力，则t=10.7s时，传送带上的工件数为（ ）
A．6B．7C．8D．9
2．（多选）（2025·山东·二模）如图甲，某新能源工厂采用智能调速传送带运输原料，传送带水平放置且足够长，以4m/s顺时针转动。现将一质量为2kg的货物轻放在传送带左端，货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.2。实时调节传送带速度，使其在货物运动过程中按图乙规律变化。重力加速度g取10m/s2。则货物在3s内的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．传送带对货物做功为4JB．货物始终向右加速，3s末速度达到4m/s
C．货物相对传送带的总位移为3.5mD．系统因摩擦产生的热量为14J
3．（多选）（2025·云南曲靖·二模）在渔业作业中，鱼虾被捕捞上岸后，借助“鱼虾自动分离装置”，实现了鱼和虾的机械化高效分离，显著降低了人工成本。这一装置的简化模型如图所示，其中分离器出口与传送带中段有一定的高度差。鱼、虾（视为质点）均下落至分离器出口正下方，且到传送带时有沿斜面向下相同的初速度（垂直于传送带的速度瞬间变为零）。最终虾均能被传送到下端收集箱中，鱼均能被传送到上端收集箱中，已知传送带与水平面夹角为θ，始终以恒定速率顺时针转动。则下列说法正确的是（ ）

A．鱼和虾在传送带上运送的过程中，所受的摩擦力方向始终相同
B．鱼从掉落到传送带后，先沿着传送带向下做减速直线运动，最终一定会和传送带共速
C．鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于虾与传送带的动摩擦因数
D．虾从掉落到传送带后，可能做匀速直线运动，也可能做加速直线运动，还可能做减速直线运动
4．（多选）如图1所示，足够长的传送带倾斜放置，倾角θ=37°，以速度v沿顺时针方向匀速转动。一个质量为1kg的物块从传送带的底端A以大小为10m/s的初速度冲上传送带，此后物块在传送带上受到的摩擦力随时间变化的图像如图2所示，其中沿传送带向下为摩擦力正方向，sin37°=0.6，cs37°=0.8，取重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.4
B．传送带的运行速度大小为2m/s
C．物块沿传送带向上运动的总时间为0.8s
D．物块沿传送带向上运动的最大位移为5.8m
5．（多选）（2025·山东青岛·二模）一传送带装置如图所示，水平部分AB长为4m，倾斜部分BC长为10m，倾角θ=37°。AB和BC在B点通过一极短的圆弧连接，传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.5。现将一质量m=1kg的工件（可视为质点）无初速地放在A点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A．工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为5:1
B．工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为4m
C．工件第二次到达B点的速度大小为3m/s
D．工件自释放至第三次到达B点的时间为7s
6．如图所示，绷紧的水平传送带顺时针匀速运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带右端等高的光滑平台上的A处滑上传送带。现保证v2不变，使传送带每次以不同速率v1匀速运行，传送带足够长。用t表示物块在传送带上运动的时间，用Δs表示物块运动过程中与传送带之间产生的划痕的长度。下列图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．某车站用匀速转动的水平传送带输送行李（可看成质点），在传送带末端有一段防止行李掉落的反向传送带。t=0时刻，行李从足够长正向传送带上离开，以水平向左的初速度从右端滑上如图1所示的反向传送带，行李恰未能掉落，行李的位移—时间图像如图2所示，t=3s前的图像为抛物线的一部分，t=3s后的图像为直线。已知重力加速度g=10m/s2，求：
(1)正、反向传送带运行的速率；
(2)行李与反向传送带间的动摩擦因数及稳定后一个周期内行李在反向传送带上运动的时间。
8．（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μ