高考物理一轮复习重难点逐个突破专题38传送带模型板块模型能量分析(原卷版+解析)

这是一份高考物理一轮复习重难点逐个突破专题38传送带模型板块模型能量分析(原卷版+解析)，共41页。试卷主要包含了系统产生的内能，5 J，8 J，5J等内容，欢迎下载使用。
2．两物体的运动方向相同时，相对位移等于两物体的位移之差。两物体的运动方向相反时，相对位移等于两物体的位移之和。
考点一 传送带模型能量分析
1.传送带克服摩擦力做的功：W＝fx传（x传为传送带对地的位移）
2.系统产生的内能：Q＝fx相对（x相对为总的相对路程）．
3. 求解电动机由于传送物体而多消耗的电能一般有两种思路
= 1 \* GB3 ①运用能量守恒
以倾斜传送带为例，多消耗的电能为E电，则：E电＝ΔEk＋ΔEp＋Q.
= 2 \* GB3 ②运用功能关系
传送带多消耗的电能等于传送带克服阻力做的功E电=fx传(特别注意：如果物体在倾斜传送带上的运动分匀变速和匀速两个运动过程，这两个过程中传送带都要克服摩擦力做功，匀变速运动过程中两者间的摩擦力是滑动摩擦力，匀速运动过程中两者间的摩擦力是静摩擦力)
1．如图所示，长为5m的水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速转动，将质量为1kg的小滑块无初速度放在传送带左侧。已知传送带与小滑块之间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小滑块在传送带上一直做加速运动直至离开
B．小滑块在传送带上运动时间为2s
C．传送带对小滑块做的功为2J
D．因放上小滑块，电动机多消耗的电能为2J
2．(多选)如图甲所示，水平传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量为10kg的木箱（可视为质点）轻放到传送带最左端，木箱运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，4s未木箱到达传送带最右端，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．木箱与传送带之间的动摩擦因数为0.1
B．整个过程中摩擦生热为20J
C．整个过程中传送带对木箱做的功为60J
D．传送带速度为2m/s
3．(多选)足够长的传送带水平放置，在电动机的作用下以速度v2逆时针匀速转动，一质量为m的小煤块以速度v1滑上水平传送带的左端，且v1>v2.小煤块与传送带间的动摩擦因数μ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．煤块在传送带上的痕迹长为v12−v222μg
B．煤块在传送带上的痕迹长为v1+v222μg
C．传送带与煤块摩擦产生的热量为12mv12−v22
D．传送带克服煤块的摩擦力做功为mv2v1+v2
4．(多选)如图甲所示，足够长的水平传送带以速度v＝2.5 m/s沿顺时针方向运行，可视为质点的物块在t＝0时刻以速度v0=5m/s，从传送带左端开始沿传送带转动方向运动，物块的质量m＝4 kg，物块在传送带上运动的部分v−t图像如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则在0~1 s内（ ）
A．物块一直做匀减速运动到速度为零
B．传送带对物块做的功为37.5 J
C．物块与传送带的动摩擦因数为μ=0.5
D．物块动能的变化量为−37.5J

5．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，传送带与水平面间的夹角为30°，其中A、B两点间的距离为3.5m，传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度顺时针匀速转动。现将一质量4kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带的B点，已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=32，g为取10m/s2，则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中（ ）
A．小物块经过415s后与传送带共速
B．摩擦力对小物块做的功为24J
C．摩擦产生的热量为24J
D．因放小物块而使得电动机多消耗的电能为78J
6．(多选)如图所示，传送带与水平地面的夹角为θ=37°，A、B两端间距L=16m，传送带以速度v=10m/s沿顺时针方向运动。现将一质量m=1kg的物体从A端静止释放，它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，在物体到达B端的过程中（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）下列说法中正确的是（ ）
A．物体从A端到B端的时间为2s
B．传送带克服摩擦力做的功为80J
C．电动机因传送物体而多消耗的电能为72J
D．物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为24J
7．（2022·全国·高三专题练习）(多选)如图所示为某建筑工地的传送装置，传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速度v0=2 m/s向下运动，质量为m=1kg的工件无初速度地放在传送带的顶端P，经时间t1=0.2 s，工件的速度达到2m/s，此后再经过t2=1.0 s时间，工件运动到传动带的底端Q，且到底端时的速度为v=4m/s，重力加速度g=10 m/s2，工件可视为质点。则下列说法正确的是（ ）
A．传送带的长度为x=2.4 m
B．传送带与工件间的动摩擦因数为μ=0.5
C．工件由P运动到Q的过程中，传送带对工件所做的功为W=−11.2 J
D．工件由P运动到Q的过程中，因摩擦而产生的热量为Q=4.8 J
8．(多选)如图甲，一足够长的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，速率始终不变。t＝0时刻在传送带适当位置放上一具有初速度的小物块。取沿斜面向上为正方向，物块在传送带上运动的速度随时间的变化如图乙所示。已知小物块质量m＝1kg，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．传送带顺时针转动，速度大小为2m/s
B．传送带与小物块之间的动摩擦因数μ＝235
C．0～t2时间因摩擦产生热量为27J
D．0～t2时间内电动机多消耗的电能为28.5J
9.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运行，现把一质量为m＝10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在传送带的底端，经过时间t＝1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2求：
(1)工件与传送带间的动摩擦因数；
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能．
10．（2022·湖北·模拟预测）如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角θ=37°。质量m1=5kg的小物块A和质量m2=5kg的小物块B由跨过定滑轮的轻绳连接，A与定滑轮间的绳子与传送带平行，轻绳足够长且不可伸长。某时刻开始给物块A以沿传送带方向的初速度v0=8m/s（此时物块A、B的速率相等，且轻绳绷紧），使物块A从传送带下端冲上传送带，已知物块A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块B都没有上升到定滑轮处。取sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，求
（1）物块A刚冲上传送带时加速度的大小及方向；
（2）物块A冲上传送带沿传送带向上运动的最远距离及此过程中传送带对物块A做的功；
（3）若传送带以不同的速率v（0