预测04 传送带与板块问题-【临门一脚】 高考物理三轮冲刺过关

2021年高考物理【临门一脚】（全国通用）

预测04   传送带与板块问题

“传送带”模型

1、水平传送带模型

2、倾斜传送带模型

3、板块模型

（1）抓住一个转折和两个关联

1、水平传送带

（1）解题关键1：对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。

（2）解题关键2：物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。

2、倾斜传送带

解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsinθ与μmgcosθ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动的情况。

3、分析“板—块”模型的“四点”注意

（1）用隔离法分析滑块和木板的受力，分别求出滑块和木板的加速度。

（2）建立滑块位移、木板位移、滑块相对木板位移之间的关系式。

（3）不要忽略滑块和木板的运动存在等时关系。

（4）在运动学公式中，位移、速度和加速度都是相对地面的。

1．（多选）（2019·全国高考真题）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s2．由题给数据可以得出

A．木板的质量为1kg

B．2s~4s内，力F的大小为0.4N

C．0~2s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

2．（2020·全国高考真题）如图，相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10 kg的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0 m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ= 0.10，重力加速度取g =10m/s2。

（1）若v=4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；

（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；

（3）若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。

一、单选题

1．（2020·南京市第十三中学高三月考）已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图甲所示），以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图乙所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）。已知传送带的速度保持不变，则（　　）

A．物块在0~t1内物块运动的位移比在t1~t2内运动的位移小

B．物块在t1 时刻摩擦力反向

C．若物块与传送带间的动摩擦因数为μ，那么μ>tanθ

D．0~t2内，传送带对物块做功为

2．（2021·湖北高三月考）如图所示，传送带以10m/s的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是16m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个滑块A、B（可视为质点）从传送带顶端同时由静止滑下，已知滑块A、B的质量均为1kg，与传送带间动摩擦因数均为0.5，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　）

A．滑块A先做匀加速运动后做匀速运动

B．滑块A、B同时到达传送带底端

C．滑块A、B到达传送带底端时的速度大小相等

D．滑块A在传送带上的划痕长度为5m

3．（2021·四川高三专题练习）如图，一个质量m＝2kg的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为mA＝2kg和mB＝4kg的A、B两物块，A、B两物块与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.3，若现用水平恒力F作用在A物块上，重力加速度g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是（　　）

A．当F＝6N时，B物块加速度大小为1m/s2

B．当F＝7N时，A物块和木板相对滑动

C．当F＝10N时，物块B与木板相对静止

D．当F＝12N时，则B物块所受摩擦力大小为2N

4．（2021·山东济宁市·高三一模）用货车运输规格相同的两层水泥板，底层水泥板固定在车厢内，为防止货车在刹车时上层水泥板撞上驾驶室，上层水泥板按如图所示方式放置在底层水泥板上。货车以的加速度启动，然后以匀速行驶，遇紧急情况后以的加速度刹车至停止。已知每块水泥板的质量为，水泥板间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，则（　　）

A．启动时上层水泥板所受摩擦力大小为

B．刹车时上层水泥板所受摩擦力大小为

C．货车在刹车过程中行驶的距离为

D．货车停止时上层水泥板相对底层水泥板滑动的距离为

二、多选题

5．（2021·辽宁铁岭市·高三一模）在煤矿安全生产过程中，用传送带运输煤块，大大提高了劳动效率，节省了人力，生产线简化如图所示，浅色传送带与水平面夹角为，传送带以的恒定速率沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速度地轻放上一个质量为的煤块（可视为质点），煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25，已知传送带A到B的长度为。取。则在物块从A运动到B的过程中（　　）

A．物块从A运动到B的时间为

B．物块到B的速度为

C．煤块在传送带上留下的划痕长度

D．因物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为

6．（2021·河北高三其他模拟）如图所示为某超市的自动卸货装置示意图，在运输车和转运车之间搭建了一个长为的运输带，倾角为，且自电机的带动下以恒定的速度逆时针转动。现将质量为的包装箱由运输带的顶端无初速度释放，经过一段时间包装箱运动到运输带的底端。已知包装箱与运输带之间的动摩擦因数为，重力加速度为，，。则下列说法正确的是（　　）

A．包装箱在运输带上运动的时间为

B．整个过程中因摩擦产生的热量为

C．在整个过程中摩擦力对包装箱做的功为

D．包装箱在运输带上留下的划痕长度为

7．（2021·安徽高三月考）如图1所示，足够长的木板静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间变化的水平拉力作用时，用传感器测出滑块A的加速度，得到如图2所示的图像，已知取，则（　　）

A．滑块A的质量为

B．木板B的质量为

C．当时，木板B的加速度为

D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4

三、解答题

8．（2021·福建漳州市·高三一模）皮带式传送带是物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。如图，传送带的倾角为。以的速度向上匀速运行，将质量为的货物（可视为质点）由静止释放从底端运达到顶端。若传送带顶端的高度，货物与传送带间的动摩擦因数为。假设每分钟运送货物60件，g取10m/s2，求：

（1）一件货物由底端经多长时间与传送带共速？

（2）一件货物由底端到顶端运动的过程中，摩擦力对该货物做的功是多少？

（3）与未放货物相比，电动机每小时需多提供多少电能？（结果保留2位有效数字）

9．（2021·广东佛山市·顺德一中高三月考）如图所示，在光滑水平地面置有一“L”形滑板，质量为m，AB为半径为的弧面，BC段粗糙，长度为m，其余段光滑；滑板距右侧墙壁D的距离为x，滑板上表面与墙壁上表面在同一水平面上，墙壁D上表面放置有自由伸长的弹簧，右端固定；滑块和的质量均为m，且与BC面的动摩擦因数分别为和；开始时滑板紧靠左侧障碍物，静置于滑板上的B点，P1以m/s的初速度从A点沿弧面切线滑下，与碰撞后速度变为0，若滑板与墙壁D碰撞后被墙壁粘住，不计其它摩擦，。求：

（1）与碰撞前的速度是多少？

（2）若x足够长，请判断与能否再次发生碰撞？

（3）讨论最终距B点距离S与x的关系？