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物理二轮复习专项训练:力学专题传送带模型问题_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考二轮复习_102026届高考物理二轮专题复习专项训练(全国通用)

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文档文本内容

2026 届高三物理二轮复习专项训练:力学专题 传送带模型
问题
一、单选题
1.如图所示,水平运输带以速度
沿顺时针方向匀速率运动。现将一罐头轻放在运
输带的左端,到达右端时恰好与运输带速度相同。则罐头在运输带上运动的平均速度大小
为(    )
A.
B.
C.
D.
2.在机场、车站的安检口,水平传送带匀速运动,一乘客将行李无初速度地放置在传送带
上,最终行李随传送带一起匀速运动,如图所示。对于行李被传送的整个过程,下列说法
中正确的是(  )
A.传送带对行李一直有摩擦力作用
B.传送带运动速度越大,行李加速运动的时间越长
C.行李放上的开始阶段相对传送带向前运动
D.行李放上的开始阶段摩擦力对行李做负功
3.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为
m 的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为
,重力加速度为g,
则下列说法正确的是(  )
A.物体一直受到摩擦力作用,大小为
B.物体最终的速度大于v1
C.开始阶段物体做匀加速直线运动
D.物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右
4.如图所示,光滑的平台与水平传送带平滑连接,传送带的长度为7m,以恒定速率4m/s
顺时针转动,质量为1kg 的物块
静止在平台上,质量为2kg 的物块
以3m/s 的速度向右
运动,与物块
发生完全非弹性碰撞(时间极短),然后一起滑上传送带。物块
和物块
与传送带之间的动摩擦因数均为0.2,二者均可视为质点,重力加速度
。下列
说法正确的是(  )
A.物块
和物块
在碰撞过程中损失的机械能为6J
B.物块
和物块
在传送带上的加速时间为2s
C.传送带对物块
和物块
做的功为42J
D.传送带克服摩擦力做的功为24J
5.生产、运输过程中常常利用传送带运输物品。如题图所示,某场地利用倾斜的传送带将
一物品从低处运往高处,在物品随传送带一起向上匀速运动过程中,下列说法正确的是( 
)
A.传送带对物品做正功
B.传送带对物品不做功
C.物品重力不做功
D.物品重力的冲量为零
6.如图甲所示,MN 是一段倾角为
的传送带,一个可以看作质点,质量为 
的物块,以沿传动带向下的速度
从M 点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分
图像如图乙所示,取
,则(  )
A.物块最终从传送带N 点离开
B.物块将在4.8s 时回到原处
C.物块与传送带之间的摩擦因数为
D.传送带的速度
,方向沿斜面向下
7.如图所示一个足够长的倾斜传送带沿顺时针方向转动,一个物块从传送带底端以一定的
初速度滑上传送带,已知物块的初速度大于传送带的速度,物块与传送带间的动摩擦因数
小于传送带倾角的正切值,最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,取沿传送带向上方向
为正方向,则物块在传送带上运动过程中速度、加速度随时间变化关系图,机械能、动能
随位移变化关系图正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
8.所示,足够长的倾斜传送带与水平方向夹角为37°,以大小为
的速率顺时针匀速转动,
两质量均为m 的物块A、B 连接在不可伸长的轻绳两端,并绕过光滑的定滑轮,其中物块
A 在传送带顶端,物块B 竖直悬挂,物块与传送带的动摩擦因数为
 (设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力)。且给两物块相同速率
,A 物块初速度沿传送带向下,B 物块速度竖
直向上,且
,下列能正确反映A 物块在传送带上运动的
图像是(
,
以沿传送带向下为正方向)(  )
A.
B.
C.
D.
9.在物流运输的过程中经常使用传送带,如图所示,倾角为
的足够长的传送带以恒定
的速率稳定运行。质量为
的物体由A 点到达B 点,传送带和物体间的动摩擦因数为
,
则在物体随传送带稳定运行的过程中(  )
A.运动的物体受到摩擦力一定为
B.物体受到4 个力的作用
C.物体对传送带的作用力垂直传送带向下
D.物体受到合力为零
10.“雪地魔毯”是滑雪场常见的一种设备,它类似于机场的传送带,主要用于将乘客从
雪道底端运送到顶端。一名穿戴雪具的游客,从雪道底端静止站上“雪地魔毯”,“雪地
魔毯”长
,倾角
(
,
),“雪地魔毯”以
的速度向上滑行,经过
游客滑到“雪地魔毯”的顶端。
,人与“雪地鹰
稳”间的动摩擦因数为一定值,不计其他阻力,则(  )
  
A.游客在“雪地魔毯”上一直做匀加速运动
B.游客在“雪地魔毯”上匀加速运动的时间为
C.游客在“雪地魔毯”受到的摩擦力的方向可能改变
D.游客与“雪地魔毯”间的动摩擦因数约为0.26
二、多选题
11.传送带在现代工业生产和物流体系中扮演着至关重要的角色,其能够提升生产效率,
节省空间成本,广泛应用于各领域,推动物流自动化发展。如图所示,传送带与水平面夹
角为θ,且夹角θ 可根据需求调整,货物与传送带之间的动摩擦因数为μ,在货物随传送带
匀速运动的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.摩擦力对货物不做功
B.θ 减小,货物对传送带的压力变大
C.θ 增大,货物受的摩擦力大小始终等于
D.当
时,则传送带无法将货物向上输送
12.如图为一种鱼虾自动分离装置的示意图,鱼和虾均从一个靠近传送带的出料口掉落到
转动的传送带上,鱼和虾就会自动分别向两端运动。下列说法正确的是(  )
A.传送带的转动方向是顺时针方向
B.鱼在传送带上运动时,内能增加,机械能减小
C.传送带速度越大,虾到达下端虾收集箱的用时越短
D.鱼和传送带间的动摩擦因数一定大于虾和传送带间的动摩擦因数
13.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,
小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,若θ、g、v0、t0
已知,则下列说法中正确的是(  )
A.传送带一定逆时针转动
B.
C.传送带的速度大于v0
D.
后一段时间内滑块加速度为
14.如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动,传送带的倾角为
37°。一物块以初速度
从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的
图
像如图乙所示,物块到传送带顶端时速度恰好为零,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10m/s2,
则(  )
A.由图乙可知,0~1s 内物块受到的摩擦力大于1~2s 内的摩擦力
B.摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
C.物块与传送带间的动摩擦因数为0.25
D.传送带底端到顶端的距离为10m
15.如图甲所示,倾角为
的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量为
的煤块轻轻
放在传送带的A 端,煤块的速度随时间变化的关系如图乙所示,
末煤块到达
端,取沿
传送带向下为正方向,
取
,则(  )
A.倾角
B.物体与传送带间的动摩擦因数0.4
C.
内传送带上留下的痕迹长为
D.
内物体与传送带摩擦产生的内能
16.传送带在物流仓储、港口和机场等场合应用广泛。如图所示为某物流公司用传送带将
货物从A 处传送到木板CD 上的简化示意图。足够长的水平传送带AB 以
的速率逆
时针方向匀速运行。质量为m 的木板CD 置于光滑的水平面上,木板与传送带上表面等高,
B 与C 之间的缝隙不计。现将质量为m 的小滑块a 置于木板上,让质量也为m 的小滑块b
以
的初速度从传送带的A 端沿传送带向左滑动,从小滑块b 滑上木板开始计时。
经时间
小滑块b 与小滑块a 发生弹性碰撞。已知小滑块a 与木板间的动摩擦因数
,小滑块b 与木板间的动摩擦因数
,小滑块b 与传送带间的动摩擦因数
,g 取
。下列说法正确的是(  )
A.小滑块b 从A 端滑上传送带开始到与传送带共速所需时间为0.8s
B.小滑块b 刚滑上木板时,小滑块a 的加速度大小为
C.小滑块b 与小滑块a 碰前瞬间,小滑块b 的速度大小为
D.若碰后小滑块a 不会滑离木板,小滑块a 相对木板滑行的距离为0.6m
17.如图所示,现将一长为L、质量为m 且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输
送到高处。斜面与传送带靠在一起连成一直线,与水平方向夹角为
,斜面光滑,链条与
传送带之间的动摩擦因数为常数。传送带以较大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜
面或者传送带上任意位置时,支持力都均匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上,
当位于传送带部分的长度
时,链条恰能保持静止。现将链条从位于传送带部分的长
度
的位置由静止释放,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是
(    )
  
A.释放瞬间链条的加速度为
B.链条与传送带之间的动摩擦因数
C.链条始终在滑动摩擦力的作用下,从
的位置静止释放,到完全进入传送带的
瞬间,速度大小
D.若链条的机械能增加量为
,传送带消耗的电能为
,不计电路中产生的电热,
等于
18.如图(a)所示,一倾斜传送带以恒定速度v 向下传动,质量分别为m、M 的两物块
P、Q 用绕过定滑轮的细绳相连,某时刻P 以速度
滑上传送带顶端,同时Q 也以速度
竖直向上运动,此后P 运动的
图像如图(b)所示,
、
已知。已知P 与滑轮之间的
轻绳始终与传送带平行,传送带足够长,Q 始终没有与滑轮相碰,重力加速度为g,则下
列说法正确的是(    )
A.一定有
B.一定有
C.物块P 返回传送带顶端的时刻为
D.根据图像可求出P 与传送带间的动摩擦因数
以及传送带倾角
三、解答题
19.如图所示,工人要将货物运送到平台上,由于货物与传送带间的动摩擦因数较小,便
用绳子拴住货物平行传送带向上拉动。倾斜传送带与水平面夹角
,长度
,向
上运动的速度
,货物质量
,与传送带间的动摩擦因数为0.2,货物可视
为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取
,
,重力加速度
)。
(1)货物轻放到传送带的下端,开始阶段工人施加
的拉力,求货物经多长时间能
达到与传送带共速;
(2)货物与传送带共速后,工人至少用多大的拉力可以保持货物相对传送带静止。
20.在民航机场和火车站可以看到对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到
传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李
随传送带一起运动。如图所示,已知水平传送带匀速前进的速度为v0,A、B 两端之间的距
离为l,某木箱(可视为质点)无初速度轻放在A 端,木箱运动到B 端前已经做匀速运动,
木箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求木箱匀加速阶段的位移x 的大小;
(2)求木箱从A 端运动到B 端的总时间t。
21.如图所示,一传送带顺时针匀速转动,工人将货物轻轻放上传送带的不同位置,在传
送带的带动下,从传送带右端的B 点水平抛出,发现货物均落到地面上的C 点,已知物块
与传送带之间的动摩擦因数
,传送带B 点距离地面高度
,B、C 点的连线与
地面的夹角为
(
,
,
);求:
(1)货物从B 点的抛出速度;
(2)求货物放上传送带时的位置与B 点的最小距离。
22.水平传送带被广泛应用于飞机场和火车站,对旅客的行李进行安全检查,如图为一水
平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持1m/s 的恒定速度运行,一质量为
的行李无初速的放在A 处,该行李与传送带间的动摩擦因数
,AB 间的距离
,g 取10m/s2,求:
(1)行李从A 运送到B 所用的时间t 为多少;
(2)如果提高传送带的运行速率,行李就能够较快的传送到B 处,求行李从A 处传送到B
处的最短时间和传送带对应的最小运行速率
。
  
23.生产车间常用传送带传输工件。如图所示,与水平面夹角为
的倾斜传送带顺时针
匀速转动,每隔
的时间,在传送带下端
点轻放一个相同的工件,工件运动到传送带上
端
点后被取走。已知工件与传送带间动摩擦因数为0.8,每个工件质量为
。经测量发
现,与传送带达到相同速度的相邻工件之间的距离均为
。重力加速度
取
,
,
。求:
(1)工件刚放上传送带时加速度的大小;
(2)工件在传送带上加速运动的时间;
(3)每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量。
24.如图所示,水平传送带AB 两点间距离
,传送带始终以
的速度沿顺
时针方向转动,传送带与竖直固定的光滑圆弧轨道相切于B 点。将质量
的小物块
轻放在传送带的左端A 点,接着小物块经B 点进入圆弧轨道,恰能到达圆弧轨道最高点
C。已知小物块与传送带间的动摩擦因数
,小物块可视为质点,取重力加速度
。
(1)求小物块在传送带上从A 点运动到B 点的时间t;
(2)求圆弧轨道的半径R;
(3)设小物块轻放在传送带上的位置到B 点距离为x,若仅改变x 的大小,总能使小物块
在圆弧轨道和传送带上往复运动(小物块在每次进入圆弧轨道后都沿原途径返回传送带)。
求x 的取值范围。
25.如图所示,足够长的光滑水平台面M 距地面高h=0.80m,平台右端紧接长度L=5.4m
的水平传送带NP,A、B 两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg,滑块之间压着一条轻弹
簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定,两者一起在平台上以速度v=1m/s 向右匀速运动;
突然,滑块间的细线瞬间断裂,两滑块与弹簧脱离,之后A 继续向右运动,并在静止的传
送带上滑行了1.8m,B 以3m/s 的速度向左匀速运动,已知滑块与传送带间的动摩擦因数
μ=0.25,g=10m/s2,求:
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能EP;
(2)若在滑块A 冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s 逆时针匀速运动,求滑块A 与传
送带系统因摩擦产生的热量Q;
(3)若在滑块A 冲到传送带时传送带立即以速度v2顺时针匀速运动,试讨论滑块A 运动
至P 点时做平抛运动的水平位移x 与v2的关系?(传送带两端的轮子半径足够小)
  
《2026 届高三物理二轮复习专项训练:力学专题 传送带模型问题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
D
A
C
C
D
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
BD
AD
AD
CD
AC
BD
AC
AD
1.B
【详解】罐头受到恒定的摩擦力作用,到达运输带右端时恰好与运输带速度相同,说明在
传送带上做初速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的规律可知,罐头在运输
带上运动的平均速度大小为
故选B。
2.B
【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,受到向
前的摩擦力,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,故A 错误;
B.设物体与传送带间动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律
物体做匀加速运动时直到与传送带速度相同,加速时间
可知,传送带速度越大,物体加速运动的时间越长,故B 正确;
C.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,故C 错误;
D.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,受到向前的摩擦
力,摩擦力方向与物体运动方向相同,摩擦力做正功,故D 错误。
故选B。
3.C
【详解】ABC.物体无初速的轻放在左端时,由于相对运动产生了滑动摩擦力,方向水平
向右,大小
物体在滑动摩擦力作用下,做匀加速直线运动,因为传送带足够长,所以经过一段时间,
物体的速度与传送带相等,即为v1,此时物体与传送带之间没有相对滑动,摩擦力为零,
与传送带一起匀速运动,故AB 错误,C 正确;
D.物体匀速运动时,受力平衡,水平方向不受摩擦力,故D 错误。
故选C。
4.D
【详解】A.物块A 和物块B 发生完全非弹性碰撞,由动量守恒有
损失的机械能为
A 错误;
B.物块A 和物块B 在传送带上加速的过程中,由牛顿第二定律有
当物块与传送带达到共速时,加速过程结束,由运动学知识有
联立解得t=1s
且此时物块A 和物块B 未离开传送带, B 错误;
C.物块A 和物块B 在传送带上加速的过程中,传送带对它们做功,由做功的定义有
由运动学知识有
联立解得W=18J, C 错误;
D.由功能关系可知传送带克服摩擦力做的功等于物块A 和物块B 在滑动过程中所受的摩
擦力乘以传送带的位移,其大小为
D 正确。
故选D。
5.A
【详解】AB.在物品随传送带一起向上匀速运动过程中,物品机械能增加,传送带对物品
做正功,故A 正确,B 错误;
C.物品克服重力做功,故C 错误;
D.根据
可知物品重力的冲量不为0,故D 错误。
故选A。
6.C
【详解】AD.从
图像可知,物体速度减为零后反向向上运动,最终的速度大小为
1m/s,因此物块没从N 点离开,物体最终与传送带共速,所以传送带的速度
,方
向沿斜面向上,故AD 错误;
C.
图像中的斜率表示加速度,可知物块沿传送带下滑时的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
联立解得物块与传送带之间的摩擦因数为
故C 正确;
B.物块沿传送带向下减速到速度为0 所用时间为
物块沿传送带向下减速通过的位移大小为
物块反向向上加速到与传送带共速所用时间为
物块反向向上加速通过的位移大小为
则物块与传送带共速后继续向上运动回到原处所用时间为
则物块从滑上传送带到回到原处所用时间为
故B 错误。
故选C。
7.C
【详解】A.传送带足够长,则物块先向上减速,物块与传送带间的动摩擦因数小于传送
带倾角的正切值,则物块与传送带共速后继续减速为零,然后向下加速,A 错误;
B.物块滑上传送带时,加速度向下,为负值,大小为
共速后向上减速,加速度向下,为负值,大小为
减速为零后向下加速,加速度向下,为负值,大小为
B 错误;
C.
图线的斜率大小等于摩擦力大小,物块在斜面上运动时,滑动摩擦力大小不变,
开始时摩擦力向上,摩擦力做负功,机械能减小;向上速度减为与传送带共速后,在向上
速度减为零过程中摩擦力仍向上,摩擦力做正功机械能增加,向下滑动时摩擦力向上摩擦
力做负功,物块机械能减小,C 正确;
D.
图线的斜率大小等于合力大小,物块向上减速到与传送带速度相同前,合力大小
向上减速为零过程合力大小为
图线斜率变小,向下加速过程时合力大小为
D 错误。
故选C。
8.D
【详解】A 物块相对传送带向下运动时,由牛顿第二定律可得
当与传送带共速后,要保持匀速向上运动,则需要的静摩擦力
但最大静摩擦力为
故物块
会相对传送带向上滑动,此时
直到从传送带上端滑出。
故选D。
9.D
【详解】B.物体随传送带稳定运行的过程中,物体与传送带保持相对静止,物体受到重
力、垂直于传送带的支持力与沿传送带向上的静摩擦力,即物体受到3 个力的作用,故B
错误;
A.结合上述可知,稳定时,物体向上做匀速直线运动,根据平衡条件可知,运动的物体
受到摩擦力一定为
,故A 错误;
C.结合上述可知,传送带对物体的摩擦力和支持力的合力与重力平衡,即传送带对物体
的作用力方向竖直向上,根据牛顿第三定律可知,物体对传送带的作用力方向竖直向下,
故C 错误;
D.结合上述可知,结合上述可知,稳定时,物体向上做匀速直线运动,物体受到合力为
零,故D 正确。
故选D。
10.D
【详解】A.若游客在“雪地魔毯”上一直做匀加速运动,则游客的位移
则游客在“雪地魔毯”上不是一直做匀加速运动,选项A 错误;
B.设游客匀加速的时间为
,则
解得
选项B 错误:
C.游客在“雪地魔毯”先受到滑动摩擦力,摩擦力方向沿“雪地魔毯”向上,然后受静
摩擦力,方向也沿“雪地魔毯”向上,选项C 错误;
D.游客加速阶段的加速度
根据
解得
选项D 正确。
故选D。
11.BD
【详解】A.货物所受摩擦力沿斜面向上,与速度方向同向,故做正功,故A 错误;
B.货物对传送带的压力
θ 减小,货物对传送带的压力增大,故B 正确;
C.货物随传送带一起保持匀速运动,两者之间无相对滑动,所受摩擦力为静摩擦力
故C 错误;
D.如果
,则最大静摩擦力小于重力的分力
,所以无法向上传输,故D 正
确。
故选BD。
12.AD
【详解】A.鱼和虾在传送带上受重力、支持力和沿传送带向上的摩擦力,故传送带沿顺
时针方向转动,A 正确;
BD.鱼向上运动,有
摩擦力对鱼做正功,机械能增大;
虾向下运动有
一定大于
,B 错误,D 正确;
C.传送带沿顺时针方向转动,无论速度为多少,对虾的摩擦力大小和方向均不变,虾下
滑的时间与传送带的速度无关,C 错误。
故选AD。
13.AD
【详解】A.若传送带顺时针转动,当滑块下滑(
),将一直匀加速到
底端;当滑块上滑(
),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,
两种均不符合运动图像,故传送带是逆时针转动,A 正确;
B.滑块在
内,滑动摩擦力向下做匀加速下滑
由图可知
则
B 错误;
C.只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成斜向上,故传送带的
速度等于
,C 错误;
D.等速后的加速度
代入
值得
D 正确。
故选AD。
14.CD
【详解】AB.由乙图可知在0~1 s 内物块的速度大于传送带的速度,物块所受摩擦力的方
向沿斜面向下,与物块运动的方向相反;1~2 s 内,物块的速度小于传送带的速度,物块
所受摩擦力的方向沿斜面向上,与物块运动的方向相同;由于物块对传送带的压力相等,
根据摩擦力公式
可知两段时间内摩擦力大小相等,故AB 错误;
C.根据
图像可知在0~1 s 内物块的加速度为
根据牛顿第二定律得
解得
故C 正确;
D.物块上升的位移大小等于
图像所包围的面积大小,则有
故D 正确。
故选CD。
15.AC
【详解】AB.由图乙可知,0~1s 物体的加速度为a1=10m/s2,1~2s 物体的加速度为
a2=2m/s2,皮带的速度为v1=10m/s,根据牛顿第二定律得
解得
故A 正确,B 错误;
C.0~1s 内皮带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
1~2s 内皮带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
0~1s 内物体位移小于皮带位移,在皮带上出现5m 长的痕迹,1~2s 内物体位移大于皮带的
位移,这1m 长的痕迹与刚才的痕迹重合,所以皮带上出现的痕迹长为5m,故C 正确;
D.2s 内物体与传送带摩擦产生的内能为
故D 错误。
故选AC。
16.BD
【详解】A.对小滑块b,由牛顿第二定律得
由运动学公式得
联立解得小滑块b 从A 端滑上传送带开始到与传送带共速所需时间为
故A 错误;
B.小滑块b 滑上木板后,对小滑块a,由牛顿第二定律可得小滑块a 可以产生的最大加速
度为
小滑块b 滑上木板后,假设小滑块a 与木板一起以相同的加速度向左做匀加速直线运动;
对小滑块a 与木板整体,由牛顿第二定律得
解得
假设成立;因此小滑块a 与木板一起以相同的加速度
向左做匀加速直线运动,故B
正确;
C.设小滑块b 与小滑块a 碰前瞬间,小滑块a、b 的速度大小分别为
、
,由系统动量
守恒可得
对小滑块b,由动量定理可得
联立解得
,
故C 错误;
D.设碰后瞬间小滑块a、b 的速度大小分别为
、
,根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
,
小滑块b 与小滑块a 碰后,两者速度交换,小滑块b 与木板速度相同,一起以相同的加速
度向左做匀加速直线运动;设三者相对静止后,共同速度为
,由动量守恒定律和能量守
恒定律可得
联立解得小滑块a 相对木板滑行的距离为
故D 正确。
故选BD。
17.AC
【详解】AB.当位于传送带部分的长度
时,链条恰能保持静止,则根据平衡条件可
得
将链条从位于传送带部分的长度
的位置由静止释放瞬间,根据牛顿第二定律
联立解得
故A 正确,B 错误;
C.从
的位置静止释放瞬间,摩擦力大小为
,完全进入传送带时摩擦力大
小为
,摩擦力大小随着链条进入传送带的长度而均匀增加,故摩擦力做功为
根据动能定理
联立解得
故C 正确;
D.根据能量守恒可知,摩擦会产生内能,则
小于
,故D 错误。
故选AC。
18.AD
【详解】ABD.物块P 先向下做减速运动,t1时刻加速度发生变化,说明摩擦力方向发生
了变化,即t1时刻物块P 与传送带共速,t1时刻之前物块的速度大于传送带的速度,则一定
有
,在t1时刻之前,对PQ 的整体
在t1时刻之后,对PQ 的整体
因a1和a2可以从v-t 图像斜率中得到,则由两方程联立可求出P 与传送带间的动摩擦因数
以及传送带倾角
,但不能确定M 和m 的大小关系,选项AD 正确,B 错误。
C.由图像可知,在t2时刻物块P 到达最低点,然后反向沿斜面向上运动,加速度一直为
a2,因
结合图像的面积等于位移可知物块P 返回传送带顶端的时刻为大于
时刻,
选项C 错误;
故选AD。
19.(1)1.5s;(2)44N
【详解】(1)货物与传送带共速前受到的摩擦力沿传送带向上,则有
达到共速时有
v=at
解得
t=1.5s
(2)货物与传送带共速后,若货物相对传送带静止,对货物受力分析有
则当静摩擦取得最大值且向上时,拉力取得最小值,即
解得
20.(1)
(2)
【详解】(1)木箱匀加速阶段,根据牛顿第二定律,有
解得
根据速度-位移公式,有
解得木箱匀加速阶段的位移为
(2)木箱匀加速阶段的时间为
匀速运动阶段的时间为
木箱从A 端运动到B 端的总时间
联立解得
21.(1)
;(2)
【详解】(1)根据题意可知,货物从B 点的抛出之后做平抛运动,设水平位移为
,由平
抛运动规律有
联立解得
(2)根据题意可知,货物一直加速运动
时,距离最小,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
22.(1)2.5s;(2)2s,2m/s
【详解】(1)行李轻放在传送带上,开始是静止的,行李受滑动摩擦力而向右运动,设此
时行李的加速度为a,由牛顿第二定律得
解得
设行李从速度为零运动至速度为1m/s 所用的时间为
,所通过的位移为
,则
解得
又有
解得
行李速度达到1m/s 后与皮带保持相对静止,一起做匀速运动,设所用时间为
,有
设行李从A 运送到B 共用时间为t,则
(2)行李从A 匀加速运动到B 时,传送时间最短为行李一直加速,到B 端时刚好共速,
有
解得
此时传送带对应的运行速率为
故传送带对应的最小运行速率为2m/s。
23.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)工件在传送带上加速时有
则工件加速度的大小为
(2)每个工件在传送带上先加速后匀速,规律均相同,则传送带速度为
工件在传送带上加速时间为
(3)工件在传送带上加速时运动的位移为
在这段时间内传送带运动的位移为
每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为
24.(1)0.9s;(2)0.32m;(3)
【详解】(1)小物块轻放在传送带上时,由牛顿第二定律有
解得
小物块与传送带共速的时间为
运动的距离为
可知,小物块还未到达
点,剩下的一段距离小物块与传送带一起匀速运动,则有
则小物块在传送带上从A 点运动到B 点的时间
(2)小物块恰能到达圆弧轨道最高点C,则有
从
到
,由动能定理有
联立解得
(3)若小物块在每次进入圆弧轨道后都沿原途径返回传送带,其临界条件为,小物块进入
圆弧轨道后上升到圆心等高点时,速度恰好为0,则有
又有
解得
即x 的取值范围为
25.(1)
;(2)
;(3)若
,
;若
,
【详解】(1)设A、B 与弹簧分离瞬间的速度分别为vA、vB,A 向N 运动的过程,由动能
定理得
则细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为
代入数据,解得
(2)滑块A 在皮带上向右减速到0 后向左加速到与传送带共速,之后随传送带向左离开,
设相对滑动时间为
,滑块A 加速度大小为
由运动学公式得
滑块与传送带间的相对滑动路程为
在相对滑动过程中产生的摩擦热
(3)设A 平抛初速度为
,平抛时间为t,则
得
若传送带A 顺时针运动的速度达到某一临界值
,滑块A 将向右一直加速,直到平抛时
初速度恰为
,则
解得
讨论:
①若传送带顺时针运动的速度
,则A 在传送带上与传送带相对滑动后,能
与传送带保持共同速度,平抛初速度等于
,水平射程
②若传送带顺时针运动的速度
,则A 在传送带上向右一直加速运动,平抛
初速度等于6m/s,水平射程