文档文本内容
题三 力学三大观点分析“传送带”问题
微专
目录
01 析•考情精解.........................................................................................................................2
02 构•知能架构.........................................................................................................................3
03 破•题型攻坚.........................................................................................................................3
题型一 力学三大观点分析“传送带”问题...........................................................................................................3
真题动向
水平传送带：命题聚焦初速与带速关系，考查多阶段运动分析与摩擦力突变，常结合v-t
图像设问。
倾斜传送带：高频考查重力分力与摩擦力竞争关系，动态判断加速/匀速转折点，强调临
界条件分析。
必备知识
知识1 传送带问题的两个分析角度.....................................................................................................7
关键能力
能力1 传送带问题的分析步骤与方法...............................................................................................8
命题预测
考向1 力学三大观点分析“水平传送带”问题..........................................................................8
考向2 力学三大观点分析“倾斜传送带”问题..........................................................................10
命题
轨迹
透视
从近三年高考试题来看，试题涵盖选择题及计算题，题目难度中等偏难。
命题趋势：传送带问题作为高考力学综合题的高频载体，从命题规律看，常以实际
生产生活场景为背景，如工厂传送带运输货物等，考查学生理论联系实际的能力，
考查物体在摩擦力作用下的多阶段运动。命题聚焦“力学三大观点”的协同应用：
牛顿运动定律用于分析加速度变化与临界速度（如物块与传送带共速的时刻）；动
量观点常结合冲量、动量定理求解作用时间或平均力；能量观点则重点考查摩擦生
热与系统机械能损失，常与功能关系、图像（v-t 图）结合。试题多以计算题形式出
现，分步设问，层层递进，强调过程分析与临界条件判断。
考点
频次
总结
考点
2025 年
2024 年
2023 年
力学三大观点分
析“传送带”问
题
2025·浙江·T17、2025·
福建·T8 、2025· 广西
·T15、2025·海南·T18
2024· 贵州·T15 、2024·
北京·T10 、2024· 湖北
·T14、2024·安徽·T4
2023·浙江·T21、2023·
广东·T15
2026
命题
预测
预计在2026 年高考中，命题更倾向真实情境迁移，如物流分拣、矿石输送等工业场
景，强化物理建模能力。未来可能增加“多物块串联传送带”“变速传送带”或
“带电物体在电磁传送带上的运动”等复合情境，进一步融合电磁学或传感器数据
解读。同时，对能量守恒与动量守恒的综合判断、摩擦力做功正负与热量分配的定
量分析将成为区分度关键，v-t 图与F-t 图的交叉分析题型占比有望上升。
素养
目标
1.会用灵活选取三大力学观点解决“传送带”问题。
核心
能力
掌握图像法、动力学分析法、能量转化与守恒法、动量与系统分析法等解题方法
题型一 力学三大观点分析“传送带”问题
1．
（2024·海南·T5）商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，
经4s 恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速
运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【考向】匀变速运动的规律应用
【解题指导】利用“匀加速与匀减速时间、位移均相等”的对称性，结合平均速度公式快速求解。
【答案】C
【详解】设门的最大速度为，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为
，
且时间相等，均为2s，根据
可得
则加速度
故选C。
命题解读
新情境：生活中常见的自动感应门，简化成两扇门先匀加速后匀减速至停止的直线运
动模型。
新考法：本题考查匀变速直线运动的规律应用。核心是灵活运用“时间对称/速度对
称”或“平均速度公式”求解。
新角度：摒弃了传统的设初速度、加速度、列多个方程的模式，考查学生对匀加速与
匀减速时间相等、位移相等这一“对称性”模型的理解，以及应用平均速度公式快速
解题的能力。属于对基础知识的深层次理解和灵活运用。
2．（2024·北京·T10）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一
起匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．刚开始物体相对传送带向前运动
B．物体匀速运动过程中，受到静摩擦力
C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功
D．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长
【答案】D
【详解】A．刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，A 错误；
B．匀速运动过程中，物体与传送带之间无相对运动趋势，则物体不受摩擦力作用，B 错误；
C．物体加速，由动能定理可知，摩擦力对物体做正功，C 错误；
D．设物体与传送带间动摩擦因数为μ，物体相对传送带运动时
做匀加速运动时，物体速度小于传送带速度则一直加速，由
可知，传送带速度越大，物体加速运
动的时间越长，D 正确。
故选D。
3．（2025·福建·T8）（多选）传送带转动的速度大小恒为1m/s，顺时针转动。两个物块A、B，A、B 用
一根轻弹簧连接，开始弹簧处于原长，A 的质量为1kg，B 的质量为2kg，A 与传送带的动摩擦因数为
0.5，B 与传送带的动摩擦因数为0.25。t=0 时，将两物块放置在传送带上，给A 一个向右的初速度
v0=2m/s，B 的速度为零，弹簧自然伸长。在t=t0时，A 与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能
Ep=0.75J，传送带足够长，A 可在传送带上留下痕迹，重力加速度
，则（ ）
A．在t=
时，B 的加速度大小大于A 的加速度大小
B．t=t0时，B 的速度为0.5m/s
C．t=t0时，弹簧的压缩量为0.2m
D．0﹣t0过程中，A 与传送带的痕迹小于0.05m
【答案】BD
【详解】AB．根据题意可知传送带对AB 的滑动摩擦力大小相等都为
初始时A 向右减速，B 向右加速，故可知在A 与传送带第一次共速前，AB 整体所受合外力为零，系统
动量守恒有
，
代入数值解得t=t0时，B 的速度为
在A 与传送带第一次共速前，对任意时刻对AB 根据牛顿第二定律有
，
由于
，故可知
故A 错误，B 正确；
C．在
时间内，设AB 向右的位移分别为
，
；，由功能关系有
解得
故弹簧的压缩量为
故C 错误；
D．A 与传送带的相对位移为
B 与传送带的相对为
故可得
由于
时间内A 向右做加速度逐渐增大的减速运动，B 向右做加速度逐渐增大的加速运动，且满足
，作出AB 的
图像
可知
等于图形
的面积，
等于图形
的面积，故可得
结合
可知
，故D 正确。
故选BD。
4．（2025·广西·T15）图甲为某智能分装系统工作原理示意图，每个散货经倾斜传送带由底端A 运动到顶
端B 后水平抛出，撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号，随后竖直掉入以与水平传送带共速度的货箱
中，此系统利用传感器探测散货的质量，自动调节水平传送带的速度，实现按规格分装。倾斜传送带与水
平地面夹角为
，以速度
匀速运行。若以相同的时间间隔
将散货以几乎为0 的速度放置在倾斜传送
带底端A，从放置某个散货时开始计数，当放置第10 个散货时，第1 个散货恰好被水平抛出。散货与倾斜
传送带间的动摩擦因数
，到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间极短，撞击后竖直
方向速度不变，水平速度变为0。每个长度为d 的货箱装总质量为M 的一批散货。若货箱之间无间隔，重
力加速度为g。分装系统稳定运行后，连续装货，某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I
如图乙，求这段时间内：
(1)单个散货的质量。
(2)水平传送带的平均传送速度大小。
(3)倾斜传送带的平均输出功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I，可知受到的冲量为I，则对单
个散货水平方向由动量定理
解得单个散货的质量为
（2）落入货箱中散货的个数为
则水平传送带的平均传送速度大小为
（3）设倾斜传送带的长度为L，其中散货在加速阶段，由牛顿第二定律
解得
加速时间
加速位移
设匀速时间为，其中
则匀速位移为
故传送带的长度为
加速阶段散货与传送带发生的相对位移为
在
时间内传送带额外多做的功为
其中
，
，
联立可得倾斜传送带的平均输出功率为
知识1 传送带问题
分析角度
的两个
1. 动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律
求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。
2. 能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动
机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。
1）因放上物体而使电动机多消耗的电能：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q。
2）传送带克服摩擦力做的功：W＝Ffx 传；(x 相对是相对路程,即相对位移绝对值的和)
3）产生的内能： Q＝Ffx 相对．
能力1 传送带问题
分析
法
的
步骤与方
1. 受力情况分析：根据v 物、v 带的大小和方向关系判断物体所受摩擦力的大小和方向，注意摩擦力的大小
和方向在v 物=v 带时易发生突变
2. 运动情况分析：根据v 物、v 带的大小和方向及物体所受摩擦力情况判断物体的运动规律
3. 功能关系分析：对物体和传送带组成的系统有ΔE=ΔEk+ΔEP+Q，其中Q＝Ffx 相对
4. 图像分析：涉及相对运动的动力学问题，画出各物体的v-t 图像，可使解决问题更简捷
划痕长度：若只有一个相对运动过程,划痕长度等于相对位移的大小;若有两个相对滑动
过程,两过程相对位移方向相同时,划痕长度求和,相对位移方向不同时,划痕以长的为准。
①水平传送带类问题仿真演示：http://lab.physicalw.com/expt/1/16/30
②倾斜传送带类问题仿真演示：http://lab.physicalw.com/expt/1/16/31
考向1 力学三大观点分析“
传送带”问题
水平
1．
（2025·黑龙江吉林·模拟预测）如图所示，生产车间有两个完全相同的水平传送带甲和乙，
它们相互垂直且等高，正常工作时都匀速运动，速度大小分别为2m/s、3m/s，将工件（视为质点）轻放到
传送带甲上，工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同，并平稳地传送到传送带乙上，且不会从传
送带乙的右侧掉落，工件与传送带的摩擦因数为0.5，g=10m/s2，两传送带正常工作时，对其中一个工件A
在传送带乙上留下的痕迹，痕迹的长度为（ ）
A．1.3m
B．1.6m
C．0.9m
D．0.4m
【答案】A
【详解】工件相对传送带乙的速度为
则痕迹的长度为
代入数据解得
故选A。
2．（2026·陕西榆林·模拟预测）如图所示为某工厂生产线运送金属工件的水平传送带，传送带以速率
顺时针运行。工作人员以向右
的速度从传送带的左端推出质量
的金属工件，
金属工件与传送带间的动摩擦因数
，金属工件与传送带相对运动时会留下痕迹，传送带足够长，取
重力加速度
，在金属工件与传送带发生相对滑动的过程中，求：
(1)传送带对金属工件的滑动摩擦力的大小f；
(2)金属工件加速运动的时间t；
(3)金属工件在传送带上留下的痕迹L。
【答案】(1)4N
(2)0.5s
(3)0.25m
【详解】（1）传送带对金属工件的滑动摩擦力的大小
解得
（2）金属工件在传送带上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有
根据匀变速直线运动规律，有
联立解得
（3）传送带做匀速直线运动，传送带的传送距离
金属工件的位移
金属工件在传送带上留下的痕迹
联立解得
考向2 力学三大观点分析“
传送带”问题
倾斜
3．（2026·安徽淮南·一模）传送带在实际生活和工业生产中应用丰富，极大提高了生活便利性和工业生产
效率。如图所示，某快递分拣车间用倾角为的传送带运送包裹，传送带始终以速率
逆时针匀速转动，
某包裹与传送带间的动摩擦因数为
，在某段时间内该包裹以恒定速率
沿传送带向下运动，最大静摩擦
力等于滑动摩擦力。这段时间内下列说法中正确的是（ ）
A．传动带对包裹的作用力竖直向上
B．
可能大于
C．包裹不可能受静摩擦力的作用
D．
可能小于
【答案】A
【详解】AC．该包裹以恒定速率
沿传送带向下运动，则货物受力平衡，货物受重力、静摩擦力、支
持力作用，传动带对包裹的作用力竖直向上，故A 正确，C 错误；
B．若
大于
，此时摩擦力沿斜面向下，货物受力不平衡，故B 错误；
D．根据共点力平衡条件有
解得
，故D 错误；
故选A。
4．（2025·山东济南·一模）如图甲所示，机场使用倾角
的传送带，将每个质量
的行李箱从
地面运送到高
的出发平台。机械手每隔
就将一个行李箱轻放到传送带底端，传送带以
的速度顺时针匀速转动。已知各行李箱与传送带间的动摩擦因数相同
，最大静摩擦力等于滑动摩擦
力，
取
。求：
(1)行李箱刚放上传送带时的加速度大小；
(2)传送带上最多同时输送的行李箱数量；
(3)在机械手放置第一个行李箱开始计时的1 分钟内，电动机因运送行李箱需多做的功。
【答案】(1)
(2)2 个
(3)
【详解】（1）行李箱刚放上传送带时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
（2）根据几何关系，可得传送带总长
对一个行李箱分析，设达到共速所用时间为，则
物块的对地位移为
因
，故行李箱与传送带共速后行李箱相对传送带静止，一起斜向上做匀速直线运动，
时间为
一个行李箱从底端输送到顶端需要的总时间为
每隔7s 放一个，则传送带上最多输送2 个行李箱。
（3）对一个行李箱而言，加速阶段
匀速阶段
即每输送一个到顶部需要
以内有8 个已完全到达顶端，还有一个只加速了
，则电动机多做的功为
