1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。模型专项突破练 二传送带模型(25分钟50分)1.(8分)在港口码头常用如图所示的传送带运送煤炭等货物,将物体无初速度地放上传送带的A端,运动到B点时货物与传送带一起匀速运动,直到D点后离开传送带。已知CD段水平,物体的质量是m,它与传送带之间的动摩擦因数为,传送带倾斜部分与水平面的夹角是,传送带的速度大小始终保持不变。设物体在AB段、BC段、CD段所受摩擦力的大小分别为f1、f2、f3,则它们的大小分别为()A.f1=f2=mgcos,f3=mgB.f1=f2=mgsi
2、n,f3=mgC.f1=mgcos,f2=mgsin,f3=0D.f1=mgsin,f2=mgcos,f3=0【解析】选C。依据摩擦力产生的条件:物体相互接触,且发生弹性形变,两接触面粗糙有相对运动或相对运动趋势,物体之间存在摩擦力,因此物体在AB段受到的是滑动摩擦力,而在BC段受到的是静摩擦力,那么在CD段是不受摩擦力的;根据滑动摩擦力公式f=N,结合物体在AB段受力分析,则有:N=mgcos,那么滑动摩擦力大小为f1=mgcos,而物体在BC段时,依据平衡条件,则有:f2=mgsin,那么在CD段时,则有:f3=0;由上分析可知,故A、B、D错误,C正确。2.(8分)(多选)如图所示,水平
3、传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动。现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端,过了一段时间物块能保持与传送带相对静止并运动到了传送带上的右端。设物块与传送带间的动摩擦因数为,对于这一过程下列说法正确的是世纪金榜导学号49294215()A.摩擦力对物块做功为0.5mv2B.传送带克服摩擦力做功为0.5mv2C.系统摩擦生热为0.5mv2D.电动机多消耗的能量为0.5mv2【解析】选A、C。物块运动过程中,只有摩擦力对它做功,根据动能定理得:摩擦力对物块做的功为:Wf=mv2-0=0.5mv2,故A正确;在物块与传送带相对静止之前,两者之间有相对位移,所以物块对传送带做功与传送带
4、对物块做功并不相等。由于传送带相对于地的位移大于物块相对地的位移,所以物块对传送带做功大于0.5mv2,故B错误;设物块匀加速运动的时间为t,则物块与传送带相对位移大小为x=vt-vt=0.5vt,此过程中物块的位移为x物=0.5vt,则有x=x物;系统摩擦生热为Q=fx=fx物=mv2,故C正确;电动机多消耗的能量转化成了物块的动能和系统的内能,所以电动机多消耗的能量为W机=mv2+Q=mv2,故D错误。3.(8分)如图所示,倾角为的足够长的传送带沿顺时针方向转动,转动速度大小为v1,一个物块从传送带底端以初速度大小v2(v2v1)上滑,同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用,物块与传送带间
5、的动摩擦因数=tan,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块运动的v-t图象不可能是()【解析】选C。若Fmgsin+mgcos,物块一直做匀加速运动,v-t图象是向上倾斜的直线,A图是可能的,故A正确;若F=mgsin+mgcos,物块一直做匀速运动,v-t图象是平行t轴的直线,B图是可能的,故B正确;若Fv2)。已知传送带的速度保持不变(g取10m/s2),则()世纪金榜导学号49294216A.0t1内,物块对传送带做正功B.物块与传送带间的动摩擦因数为,mgsin,得tan,故B错误;0t2内,由图“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为WG,根据动能
6、定理得:W+WG=m-m,则传送带对物块做功Wm-m,故C错误;物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能,则由能量守恒得知,系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小,故D正确。5.(18分)如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=1.8m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带。已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运行的速度为v=3m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数=0.5,圆弧轨道的半径为R=2m,C
7、点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角=53,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6。求:世纪金榜导学号49294217(1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力。(2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量。【解析】(1)设小物块在C点的速度为vC,在C点由vC=,解得vC=3m/s设小物块在D点的速度为vD。从C到D,由动能定理得mgR(1-cos)=m-m,解得vD=5m/s设在D点轨道对小物块的作用力为N:N-mg=m解得N=22.5N,由牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小为22.5N,方向竖直向下。(2)设小物块在传送带上的加速度为a,则mg=ma,a=g=5m/s2设小物块由D点向左运动至速度为零,所用时间为t1,位移为x1,vD=at1,x1=t1设t1时间内传送带向右的位移为x2,则x2=vt1小物块速度由零增加到与传送带速度相等的过程,所用时间为t2,t2=通过的位移为x3,x3=t2传送带的位移为x4=vt2小物块相对传送带移动的位移为x=x1+x2+x4-x3Q=mgx,解得Q=32J。答案:(1)22.5N,方向竖直向下(2)32J关闭Word文档返回原板块