1、2021届高考物理二轮复习力与直线运动专项练习（9）动力学中的传送带问题1.滑块A和B叠放在传送带上，A被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，滑块A和B都相对地面静止，则下列说法正确的是（ ）A.B受到的静摩擦力水平向左B.A受到的静摩擦力水平向左C.传送带的转速变成原来的两倍，A受到的摩擦力也变成原来的两倍D.无论传送带的转速是多少，B都不受摩擦力2.如图所示,物块M在静止的足够长的传送带上以速度匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到后匀速运动的过程中,以下分析正确的是( )A.M下滑的速度不变B.M开始在传送带上加速到后向下匀速运动C.M先向下匀速运
2、动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动D.M受的摩擦力方向始终沿传送带向上3.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为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图像（以地面为参考系）如图乙所示.已知，则下列说法错误的是( )A.时刻，小物块离A处的距离达到最大B.时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右D.0时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用4.如图甲所示,是倾角为的传送带的两个端点,一个质量的物块(可看作质点),以大小为4 m/s的初速度自M点沿传送带向
3、下运动.物块运动过程中的图像如图乙所示,取,下列说法正确的是( )A.物块最终从N点离开传送带B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.6C.物块在第6 s时回到M点D.传送带的速度,方向沿逆时针方向5.如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）( )A.与a之间一定满足关系B.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历
4、的位移为C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为D.黑色痕迹的长度为6.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面。物体以恒定的速率沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为，则下列说法正确的是( )A.若，则B.若，则C.不管多大，总有D.只有时，才有7.如图所示，水平传送带两端相距，以的速度（始终保持不变）顺时针运转。今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放在A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小g取。则煤块从A运动到B的过程中，下
5、列说法正确的是( )A.煤块从A运动到B的时间是2.25 sB.煤块从A运动到B的时间是1.5 sC.划痕长度是0.5 mD.划痕长度是2 m8.如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送带上端A滑上传送带，滑上时速率为，传送带的速率为，且。不计空气阻力，动摩擦因数一定。关于物块离开传送带的速率v和位置，下面哪个是可能的( )A.从下端B离开，B.从下端B离开，C.从上端A离开，D.从上端A离开，9.绷紧的传送带长，铁块与传送带间动摩擦因数，g取，下列说法正确的是( )A.若传送带静止，A处小铁块以向B运动，则铁块到达B处的速度为6 m/sB.若传送带始终以4 m/s的速度向左运动，而
6、铁块从A处以向B运动，铁块到达B处的速度为6 m/sC.若传送带始终以4 m/s的速度向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，铁块将一直向右匀加速运动D.若传送带始终以10 m/s的速度向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，铁块到达B处的速度为8 m/s10.如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为，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，小木块速度随时间变化关系如图乙所示，已知，则（重力加速度大小为g）( )A.传送带一定逆时针转动B.C.传送带的速度大于D.后木块的加速度为11.为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图甲所示为乘
7、客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。如图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带始终以1 m/s的恒定速率运行，乘客将一质量为4 kg的行李无初速度地放在传送带左端的a点，设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1，间的距离为2 m，g取。下列速度时间（）图像和位移时间（）图像中，可能正确反映行李在之间的运动情况的有( )A.B.C.D.12.一水平传送带以2.0 m/s的速度顺时针传动，水平部分长为2.0 m。其右端与一倾角为的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4 m，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间动摩擦因数，试问：（1
8、）物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块沿斜面上升的最大距离。（2）物块从出发到4.5 s末通过的路程。（，g取）答案以及解析1.答案：D解析：水平方向B受力平衡，则B不受摩擦力，A错误；以整体为研究对象，整体相对传送带向右运动，故A受到传送带向左的滑动摩擦力，B错误；滑动摩擦力与相对速度无关，只与动摩擦因数和压力有关，选项C错误；无论传送带的转速是多少，B都不受摩擦力，选项D正确。2.答案：C解析：传送带静止时,物块匀速下滑,故,传送带启动后,传送带的速度小于物块速度时,物块受力不变,仍匀速下滑;当传送带的速度大于物块的速度时,物块受到向下的摩擦力,根据受力分析可知,物块向下
9、做加速运动;当物块速度达到与传送带速度相等后,物块和传送带以相同的速度匀速下滑,故C正确。3.答案：D解析：在0时间内小物块向左减速，在时间内小物块向右加速，时刻小物块向左减速运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A正确；时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；0时间内，小物块相对传送带向左运动，受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，故C正确；由题图乙知，在时间内小物块做匀速直线运动，此时受力平衡，小物块不受摩擦力作用，故D错误.4.答案：C解析：从题图乙可知,物块速度减为零后沿斜面向上运动,最终的速度大小为2 m/s,方向沿传送带
10、向上,所以物块最终从M点离开传送带,并且可以得出传送带沿顺时针方向运动,速度大小为2 m/s，A、D错误;图像的斜率表示加速度,可知物块沿传送带下滑时的加速度,根据牛顿第二定律可得,解得,B错误;图像与时间轴围成的面积表示位移,由题图乙可知,时,物块的速度为0,之后物块沿传送带向上运动,所以物块沿传送带向下运动的位移到时间内,物块沿传送带向上运动的位移,因为,所以物块在第6 s时回到M点,C正确.5.答案：C解析：方法一 公式法：由牛顿第二定律可知煤块的加速度大小为，由于煤块与传送带之间要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即，则，A错误；煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间
11、，此时煤块的位移，传送带的位移，煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则，C正确，B、D错误。方法二 图像法：根据题意，由于煤块与传送带之间发生相对滑动，则传送带的加速度一定大于煤块的加速度。由题意作出煤块和传送带的速度时间图像，如图所示，由于二者最终的速度均为v，则。煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移大小为图线与横轴所围的面积，即。黑色痕迹的长度为煤块相对传送带的位移，即图线所围的面积，则。6.答案：AB解析：由于传送带足够长，物体先减速向左滑行，直到速度减为零，然后在滑动摩擦力的作用下向右运动，分两种情况：若，物体向右运动时一直加速，当时，离开传送带。若，物体向右运动时先加速，
12、当速度增大到与传送带的速度相等时，物体还在传送带上，此后不受摩擦力，物体与传送带一起向右匀速运动，此时有。故选项A、B正确，C、D错误。7.答案：BD解析：根据牛顿第二定律，煤块的加速度，煤块运动到速度与传送带速度相等所用的时间，位移大小，此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动至B端，所以划痕长度即煤块相对于传送带的位移大小，即，选项D正确，C错误；，匀速运动的时间，运动的总时间，选项B正确，A错误。8.答案：ABC解析：物块从A端滑上传送带，在传送带上先相对传送带向下运动，由于不确定物块与传送带间的摩擦力和物块的重力沿传送带向下的分力的大小关系和传送带的长度，故存在以下几种情况：若能从A端离开
13、，由运动的对称性可知，有，即选项C正确，D错误；若从B端离开，当摩擦力大于重力的分力时，则，选项B正确；当摩擦力小于重力的分力时，则，选项A正确；当摩擦力和重力的分力相等时，物块一直做匀速直线运动，故本题应选A、B、C。9.答案：ABD解析：若传送带不动，铁块做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，匀减速直线运动的加速度大小，根据，解得：，故A正确；若传送带始终以4 m/s的速度向左运动，而铁块从A处以向B运动，铁块滑上传送带做匀减速直线运动，到达B点的速度大小等于6 m/s，故B正确；若传送带始终以4 m/s的速度向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，铁块先向右做匀加速运动，加速到4 m/s经过
14、的位移，之后随传送带一起做匀速运动，故C错误；若传送带始终以10 m/s的速度向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，若铁块一直向右做匀加速运动，铁块到达B处的速度：，则铁块到达B处的速度为8 m/s，故D正确。10.答案：AD解析：若传送带顺时针转动，当木块下滑时（），将一直匀加速到底端；当木块上滑时（），先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种情况均不符合题图乙，故传送带是逆时针转动，选项A正确。在0内，滑动摩擦力向下，木块匀加速下滑，由题图乙可知，则，选项B错误。当木块的速度等于传送带的速度时，木块所受的摩擦力变成沿传送带向上，故传送带的速度等于，选项C错误。速度相等后木块的加速度，代入值
15、得，选项D正确。11.答案：AC解析：行李放上传送带后，受到向右的摩擦力，加速度，行李做匀加速直线运动，速度达到传送带速度经历的时间，而匀加速的位移，故此后的做匀速直线运动，时间；物体做匀加速直线运动的速度时间图像为倾斜直线，1 s后变为平行于t轴的直线，2.5 s结束，故A正确，B错误；物体先匀加速再匀速运动的位移时间图像为抛物线加倾斜直线，故C正确，D错误。故选AC。12.答案：（1）不能；（2）5 m解析：（1）物块在传送带上先做匀加速直线运动所以在到达传送带右端前物块已匀速物块以速度滑上斜面物块速度为零时上升的距离由于，所以物块未到达斜面的最高点。（2）物块从开始到第一次到达传送带右端所用时间物块在斜面上往返一次的时间物块再次滑到传送带上速度仍为，方向向左向左运动时发生的最大位移，减速到0的时间物块向左的减速过程和向右的加速过程中位移大小相等，所用时间相同，4.5 s末物块在斜面上速度恰好减为零，故物块通过的总路程。