《(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(十八)動(dòng)力學(xué)模型之二——傳送帶(題型研究課)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(十八)動(dòng)力學(xué)模型之二——傳送帶(題型研究課)(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(十八)動(dòng)力學(xué)模型之二傳送帶(題型研究課)(含解析)1(多選)如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站的安全檢查儀,用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型,緊繃的傳送帶始終保持v1 m/s的恒定速率運(yùn)行。旅客把行李無(wú)初速度地放在A處,設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1,A、B間的距離L2 m,g取10 m/s2。若乘客把行李放到傳送帶的同時(shí)也以v1 m/s的恒定速率平行于傳送帶運(yùn)動(dòng)到B處取行李,則()A乘客與行李同時(shí)到達(dá)B處B乘客提前0.5 s到達(dá)B處C行李提前0.5 s到達(dá)B處D若傳送帶速度足夠大,行李最快也要2 s才能到達(dá)B處解析:選BD
2、行李放在傳送帶上,傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。加速度為ag1 m/s2,歷時(shí)t11 s達(dá)到共同速度,位移x1t10.5 m,此后行李勻速運(yùn)動(dòng)t21.5 s到達(dá)B,共用2.5 s;乘客到達(dá)B,歷時(shí)t2 s,B正確;若傳送帶速度足夠大,行李一直加速運(yùn)動(dòng),最短運(yùn)動(dòng)時(shí)間tmin s2 s,D正確。2(多選)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距s3.5 m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度vA4 m/s,達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB,則()A若傳送帶不動(dòng),則vB3 m/sB若傳送帶以速度v4 m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),v
3、B3 m/sC若傳送帶以速度v2 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),vB3 m/sD若傳送帶以速度v2 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),vB2 m/s解析:選ABC若傳送帶不動(dòng),工件的加速度大小ag1 m/s2,由vA2vB22as,得vB3 m/s,選項(xiàng)A正確;若傳送帶以速度v4 m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),工件的受力情況不變,由牛頓第二定律得知,工件的加速度大小仍為a1 m/s2,工件的運(yùn)動(dòng)情況跟傳送帶不動(dòng)時(shí)一樣,則vB3 m/s,選項(xiàng)B正確;若傳送帶以速度v2 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),工件滑上傳送帶時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力方向水平向左,做勻減速運(yùn)動(dòng),工件的加速度大小仍為a1 m/s2,工件的運(yùn)動(dòng)情況跟傳送帶不動(dòng)時(shí)一樣,則v
4、B3 m/s,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。3.物塊m在靜止的傳送帶上勻速下滑時(shí),傳送帶突然順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示,則傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)后()A物塊將減速下滑B物塊仍勻速下滑C物塊受到的摩擦力變小D物塊受到的摩擦力變大解析:選B當(dāng)傳送帶靜止時(shí),物塊勻速下滑,由物塊受力平衡可得:mgsin mgcos ;當(dāng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)時(shí),由于物塊與傳送帶之間運(yùn)動(dòng)方向相反,可判斷物塊所受的滑動(dòng)摩擦力方向并沒(méi)有發(fā)生變化,仍然沿傳送帶向上,大小仍為mgcos ,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;物塊受力仍然是平衡的,所以物塊仍勻速下滑,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。4如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為,傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶上某位置
5、輕輕放置一滑塊,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,滑塊速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,v0、t0已知,則()A傳送帶一定順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)Btan C傳送帶的速度大于v0Dt0后滑塊的加速度為2gsin 解析:選D若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)滑塊下滑時(shí)(mgsin mgcos ),將一直勻加速到底端;當(dāng)滑塊上滑時(shí)(mgsin gsin 解析:選A糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度小于v,可能先做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后,做勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度與v相同,也可能先做加速度較大的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大于v,故A正確;糧袋開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到
6、沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力,大小為mgcos ,根據(jù)牛頓第二定律得,加速度ag(sin cos ),故B錯(cuò)誤;若tan ,糧袋從A到B可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng),也可能先做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后,做勻速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;由以上分析可知,糧袋從A到B不一定一直做勻加速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。6.(多選)(2019合肥模擬)如圖所示,繃緊的水平傳送帶長(zhǎng)為6 m,沿順時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾蕍12 m/s運(yùn)行。一小物塊從與傳送帶等高的光滑水平臺(tái)面滑上傳送帶,其速度大小為v25 m/s。若小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,重力加速度g10 m/s2,下列說(shuō)法中正確的是()A小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),
7、然后向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B若傳送帶的速度為5 m/s,小物塊將從傳送帶左端滑出C若小物塊的速度為4 m/s,小物塊將以2 m/s的速度從傳送帶右端滑出D若小物塊的速度為1 m/s,小物塊將以2 m/s的速度從傳送帶右端滑出解析:選BC小物塊在傳送帶上先向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a,速度減至零時(shí)通過(guò)的位移為x。根據(jù)牛頓第二定律得mgma,解得ag2 m/s2,則x m6.25 m6 m,所以小物塊將從傳送帶左端滑出,不會(huì)向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;傳送帶的速度為5 m/s時(shí),小物塊在傳送帶上受力情況不變,則運(yùn)動(dòng)情況也不變,仍會(huì)從傳送帶左端滑出,B正確;若小物塊的速度為4 m/s,小物
8、塊向左減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為x m4 m6 m,則小物塊的速度減到零后再向右加速,小物塊向右加速到與傳送帶共速時(shí)的位移為x m1 m 4 m,以后小物塊以v12 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)到右端,則小物塊從傳送帶右端滑出時(shí)的速度為2 m/s,C正確;若小物塊的速度為1 m/s,小物塊向左減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為x m0.25 m6 m,則小物塊速度減到零后再向右加速,由于xL8 m則由vB2v022aL得vB2 m/s。(2)由題意知,傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速率12 m/sv0,物塊所受的摩擦力沿傳送帶方向,即物塊先加速到v112 m/s由v12v022ax1,得x1 mL8 m故物塊先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)
9、即物塊到達(dá)B時(shí)的速度為vBv112 m/s。(3)當(dāng)物塊初速度v06 m/s時(shí),物塊速度減為零時(shí)的位移x23 mL,所以物塊先向右減速后向左加速由v2v0at1,得t11 s;當(dāng)物塊向左加速到v34 m/s時(shí)由v32v222ax3得x3 mx23 m故物塊向左先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)由v3v2at2,得t2 s;當(dāng)物塊向左勻速運(yùn)動(dòng)v4v34 m/sx4x2x3 m由x4v4t3,得t3 s故tt1t2t3 s。答案:(1)2 m/s(2)12 m/s(3) s9.如圖所示,與水平面成30角的傳送帶正以v3 m/s 的速率順時(shí)針勻速運(yùn)行,A、B兩端相距l(xiāng)13.5 m。現(xiàn)每隔1 s把質(zhì)量m1 kg的工
10、件(視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,工件在傳送帶的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng),工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),取g10 m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。求:(1)相鄰工件間的最小距離和最大距離;(2)滿載與空載相比,傳送帶需要增加多大的牽引力。解析:(1)設(shè)工件在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a,則mgcos mgsin ma代入數(shù)據(jù)解得a1.0 m/s2剛放上下一個(gè)工件時(shí),該工件離前一個(gè)工件的距離最小,且最小距離dminat20.50 m當(dāng)工件加速運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相等時(shí),經(jīng)過(guò)的位移 ml,所以工件勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩相鄰工件相距最遠(yuǎn),則dmaxvt3.0 m。(2)由于工件加速時(shí)間為t13.0 s,因此傳送帶上總有三個(gè)(n13)工件正在加速,故所有做加速運(yùn)動(dòng)的工件對(duì)傳送帶的總滑動(dòng)摩擦力f13mgcos 在滑動(dòng)摩擦力作用下工件移動(dòng)的位移x4.5 m傳送帶上勻速運(yùn)動(dòng)的工件數(shù)n23當(dāng)工件與傳送帶相對(duì)靜止后,每個(gè)工件受到的靜摩擦力f0mgsin ,所有做勻速運(yùn)動(dòng)的工件對(duì)傳送帶的總靜摩擦力f2n2f0與空載相比,傳送帶需增大的牽引力Ff1f2聯(lián)立解得F33 N。答案:(1)0.50 m3.0 m(2)33 N