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1.(2023·江苏扬州市高邮中学期中)如图所示,飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率
运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速
运动。假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带与水平面的夹角为θ,已知滑动
摩擦力近似等于最大静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.要实现这一目的前提是μmgsin θ,可得μ>tan θ,故A错误;做匀速运动时,行李箱与传送带之间的摩
擦力大小为mgsin θ,故B错误;行李箱在加速阶段和匀速阶段受到的摩擦力方向均沿传送
带向上,故C正确;若使传送带速度足够大,行李箱在传送带上一直做匀加速运动,传送
时间不会无限缩短,故D错误。]
2.C [由题图乙可知,物块先做匀加速运动,当与传送带共速后,与传送带一起做顺时针
的匀加速运动,故B错误,C正确;当物块与传送带一起顺时针加速后,物块受静摩擦力,
物块不可能从题图甲的左端滑下传送带,故A、D错误。]
3.CD [根据题意可知,欲让货物尽快通过传送带,则需让货物在传送带上一直做匀加速
运动,设货物通过传送带后的速度为v,由牛顿第二定律有ma=μmg,由运动学公式有v2-
v2=2ax,解得v= m/s≈9.4 m/s,即符合要求的传送带速度为v≥ m/s≈9.4 m/s,故选C、
0 1
D。]
4.D [快件加速时,滑动摩擦力方向与运动方向相同,匀速后,与传送带之间无相对运动
趋势,不受摩擦力作用,故A、B错误;快件与传送带相对运动时,由牛顿第二定律得其加
速度大小为a==μg=2 m/s2,快件由静止开始加速至速率为v的过程所用时间为t==0.5
s,与传送带的相对位移为Δx=vt-t=0.25 m,故C错误;快件匀速运动的时间为t′==5
s,所以快件运输总时间为t =t+t′=5.5 s,故D正确。]
总
5.(1)0.4 m/s2 (2)4.5 s
解析 (1)小包裹的初速度v 大于传送带的速度v ,所以开始时小包裹受到的传送带的摩擦
2 1
力沿传送带向上,因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传送带方向上的分力,即 μmgcosα>
mgsin α,所以小包裹与传送带共速后做匀速直线运动至传送带底端,根据牛顿第二定律可
知μmgcos α-mgsin α=ma,解得a=0.4 m/s2
(2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传送带上做匀减速直线运动,
用时t== s=2.5 s
1
在传送带上滑动的距离为
x=t=×2.5 m=2.75 m
1 1
共速后,匀速运动的时间为t == s=2 s,所以小包裹通过传送带所需的时间为t=t +t =
2 1 2
4.5 s。
6.BCD [0~t 内,根据牛顿第二定律得mgsin θ+μmgcos θ=ma ,解得煤块的加速度大
1 1
小为a =8 m/s2,所以t == s=1 s,故A错误;t ~t 内,根据牛顿第二定律得煤块运动的
1 1 1 2
加速度大小为a =gsin θ-μgcos θ=4 m/s2,所以t =+t =2 s,故B正确;由图像知,在0
2 2 1
~t 内,煤块向上运动的位移为x=×(12+4)×1 m+×4×1 m=10 m,故C正确;0~t 内,
2 1
传送带位移大小为x =vt =4 m,由图像知煤块位移大小为8 m,煤块比传送带多走Δx =4
1 1 1
m,t ~t 内,传送带位移大小为x =v(t -t)=4 m,由图像知煤块位移大小为2 m,传送带
1 2 2 2 1
比煤块多走Δx=2 m,故煤块向上运动时划痕是4 m;当煤块下滑时,有x=at2,解得t=
2 23 3
s,传送带向上运动的位移为x =vt =4 m,故划痕总长为Δx=4 m-2 m+10 m+4 m=(12
3 3
+4) m,故D正确。]
7.C [v-t图像的斜率表示加速度,根据题图乙可知,t 时刻之前的加速度大于t 时刻之
0 0
后的加速度,可知物块t 时刻之前受到的滑动摩擦力沿传送带向下,即开始时物块相对传送
0
带向上运动,传送带逆时针转动,根据题图乙可知,物块始终向下做加速直线运动,A错误;
根据上述,t 时刻之后物块向下做加速度较小的匀加速直线运动,则有 mgsin θ>μmgcos θ,
0
解得μμmgcos θ,若
2 2
传送带反转,物块始终相对传送带向下运动,摩擦力始终沿传送带向上,对物块始终有
mgsin θ-μmgcos θ=ma ,即若传送带反转,则物块将一直以大小为 2gsin θ-的加速度做
2
匀加速直线运动,D错误。]
8.(1)3.6 m 0.5 (2)3 m/s
解析 (1)由v-t图像可知,传送带AB段的长度为
L =(0.5+1.3)×4 m=3.6 m
AB
货物在水平传送带上运动时,
根据牛顿第二定律可得μmg=ma
1
由题图丙可知在传送带AB上的加速过程加速度为a= m/s2=5 m/s2,则μ=0.5
1
(2)依题意,货物以4 m/s滑上倾斜传送带CD部分,CD以顺时针方向转动但速度未知,第一种情况:若传送带CD部分速度大于货物速度,不符合传送带速度取最小的情况,故舍
弃;
第二种情况:若传送带CD部分速度小于货物速度,货物所受摩擦力方向沿传送带向下,则
mgsin θ+μmgcos θ=ma ,解得a=10 m/s2
2 2
故货物先做匀减速直线运动,等到与传送带共速时由于μ