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专题强化练五动力学中的传送带模型
A级基础对点练
对点练1水平传送带
1.(2024·广东东莞高三联考)某快递公司为了提高效率,使用电动传输机输送快件如图1所示,水平传送带AB长度L=5.25m,始终保持恒定速度v=1m/s运行,在传送带上A处轻轻放置一快件(可视为质点),快件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,快件由静止开始加速,与传送带共速后做匀速运动到达B处,忽略空气阻力,重力加速度取g=10m/s2,下列说法正确的是()
图1
A.快件所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反
B.快件先受滑动摩擦力作用,后受静摩擦力作用
C.快件与传送带的相对位移为0.5m
D.快件由A到B的时间为5.5s
2.(多选)如图2甲所示,水平放置的传送带在电机的作用下以v2=4m/s的速度顺时针转动,两轮轴心间距为L=5m。质量为m=0.5kg的物块(视为质点),从左轮的正上方以速度v1水平向右滑上传送带后物块与传送带的v-t图像如图乙所示,经过时间t0从右轮的正上方离开传送带,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,物块在传送带上运动的过程中,下列说法正确的是()
图2
A.物块在传送带上运动时先受滑动摩擦力再受静摩擦力
B.物块在传送带上运动的时间为t0=1s
C.物块滑上传送带的速度v1=6m/s
D.物块与传送带之间的相对位移为Δs=1m
对点练2倾斜传送带
3.如图3所示,足够长的倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动,一滑块从斜面顶端由静止释放后一直做加速运动。则()
图3
A.滑块受到的摩擦力方向保持不变
B.滑块的加速度保持不变
C.若减小传送带的倾角,滑块可能先做加速运动后做匀速运动
D.若传送带改为顺时针转动,滑块可能先做加速运动后做匀速运动
4.(多选)(2024·广东深圳北大附中)如图4甲所示,足够长的传送带与水平面的夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放上一小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,重力加速度为g,则()
图4
A.传送带一定逆时针转动
B.μ=tanθ-eq\f(v0,gt0cosθ)
C.传送带的速度大于v0
D.t0时刻后木块的加速度为2gsinθ-eq\f(v0,t0)
5.(2024·北京东城高三联考)如图5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v0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v-t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()
图5
A.传送带的速度为16m/s
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.传送带转动的速率越大,物块到达传送带顶端时的速度就会越大
6.物块P以速度v0沿足够长的静止的倾斜传送带匀速下滑,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻传送带突然以恒定速率v1沿图6所示逆时针方向运行,则从该时刻起,物块P的速度v随时间t变化的图像可能是()
图6
B级综合提升练
7.如图7所示,倾角θ=37°的粗糙斜面的底端A与水平传送带相接触,传送带正以v=4m/s的速度顺时针匀速转动,质量为2kg的物体(可视为质点)从斜面上O处由静止下滑,经过时间1.5s滑到斜面底端A。已知O、A之间距离LOA=4.5m,传送带左右两端A、B间的距离LAB=10m,物体与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,不计物体经过A时的动能损失。
图7
(1)求物体沿斜面下滑的加速度大小;
(2)求物体与斜面间的动摩擦因数μ1;
(3)物体在传送带上向左运动时是否会从B端滑出?如果滑出,求离开B点的速度大小?如果不滑出,求物体返回到A点的速度大小。
8.(2021·辽宁卷,13)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图8所示,以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
图8
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。