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2019-2020年高考物理第二轮复习第1讲传送带课后练习题一如图所示,传送带保持v=1m/s的速度顺时针转动现将一质量m=
0.5kg的物体轻轻地放在传送带的左端a点上,则物体从a点运动到右端b点所经历的时间为(设物体与传送带间的动摩擦因数μ=
0.1,a、b间的距离L=
2.5m,g取10m/s2)( )A.s B.-1s C.3s D.
2.5s题二如图,水平传送带A、B两端相距s=
3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=
0.1工件滑上A端瞬时速度vA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则()A.若传送带不动,则vB=3m/sB.若传送带以速度v=4m/s逆时针匀速转动,vB=3m/sC.若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动,vB=3m/sD.若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动,vB=2m/s题三如图所示,一质量为m=1kg的可视为质点的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的左端与水平传送带相接,传送带以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动(传送带不打滑)现将滑块缓慢向右压缩轻弹簧,轻弹簧的原长小于平台的长度,滑块静止时弹簧的弹性势能为Ep=
4.5J,若突然释放滑块,滑块向左滑上传送带已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=
0.2,传送带足够长,取g=10m/s2求
(1)滑块第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
(2)滑块第一次滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量题四如图所示,三角形传送带两侧的传送带长度均为2m,与水平方向的夹角均为37°若传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑物块与传送带间的动摩擦因数均为
0.5,g取10m/s2,sin37°=
0.6,cos37°=
0.8求物块A、B在传送带上的划痕长度之比题五在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点,每隔相同的时间T,轻放上一个相同的工件已知工件与传送带间动摩擦因数为μ,工件质量为m经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为L已知重力加速度为g,下列判断正确的有()A.传送带的速度大小为B.工件在传送带上加速时间为C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为D.传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为题六飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带,传送带的总质量为M,其俯视图如图所示现开启电动机,传送带达到稳定运行的速度v后,将行李依次轻轻放到传送带上若有n件质量均为m的行李需通过传送带运送给旅客假设在转弯处行李与传送带无相对滑动,忽略皮带轮、电动机损失的能量求从电动机开启,到运送完行李需要消耗的电能为多少?题七如图所示,一水平传送带AB长为L=6m,离水平地面的高为h=5m,地面上C点在传送带右端点B的正下方一物块以水平初速度v0=4m/s自A点滑上传送带,传送带匀速转动,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=
0.2,重力加速度为g=10m/s2
(1)要使物块从B点抛出后的水平位移最大,传送带运转的速度应满足什么条件?最大水平位移多大?
(2)若物块从A点滑上传送带到落地所用的时间为
2.3s,求传送带运转的速度=
3.162,=
3.77,结果保留三位有效数字题八如图所示,距地面高度h=5m的平台边缘水平放置一两轮间距为d=6m的传送带,一可视为质点小物块从光滑平台边缘以v0=5m/s的初速度滑上传送带已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=
0.2,取重力加速度大小g=10m/s2求
(1)若传送带不转动,小物块离开传送带右边缘落地的水平距离;
(2)试分析传送带的速度满足什么条件时,小物块离开传送带右边缘落地的水平距离最大,并求最大距离;
(3)设传送带的速度为v′且规定传送带顺时针运动时v′为正,逆时针运动时v′为负试分析画出小物块离开传送带右边缘落地的水平距离s与v′的变化关系图线(不需要计算过程,只需画出图线即可)传送带题一C详解物体由静止开始做匀加速直线运动,a=μg=1m/s2,速度达到传送带的速度时发生的位移x==m=
0.5m<L,所经历的时间t1==1s,物体接着做匀速直线运动,所经历的时间t2==s=2s,故物体从a点运动到b点所经历的时间t总=t1+t2=3s题二ABC详解若传送带不动,由匀变速直线运动规律可知,a=μg,代入数据解得vB=3m/s,当满足选项B、C中的条件时,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,同理可得,工件达到B端的瞬时速度仍为3m/s,故选项ABC正确,D错误题三
(1)
3.125s
(2)
12.5J详解
(1)释放滑块的过程中机械能守恒,设滑块滑上传送带的速度为v1,则Ep=,得v1=3m/s滑块在传送带上运动的加速度a=μg=2m/s2滑块向左运动的时间t1==
1.5s向右匀加速运动的时间t2==1s向左的最大位移为x1==
2.25m向右加速运动的位移为x2==1m匀速向右的时间为t3==
0.625s所以t=t1+t2+t3=
3.125s
(2)滑块向左运动x1的位移时,传送带向右的位移为x1′=vt1=3m则Δx1=x1′+x1=
5.25m滑块向右运动x2时,传送带向右位移为x2′=vt2=2m则Δx2=x2′-x2=1m,Δx=Δx1+Δx2=
6.25m则产生的热量为Q=μmg·Δx=
12.5J题四1:3详解A、B都以1m/s的初速度沿传送带下滑,故传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上,大小也相等,故两物体沿斜面向下的加速度=10×sin37°-
0.5×10×cos37°=2m/s2两个物体的加速度的大小相同,滑到底端时位移大小相同,都是2m,故时间相同,时间t,代入数据得t=1s在t时间内传送带的位移s=vt=1×1=1m划痕长度由相对位移决定,A物体与传送带运动方向相同,划痕,Δl1=L-s=2m-1m=1mB与传送带运动的方向相反,划痕是二者位移的和,即Δl2=L+s=2m+1m=3m小物块A、B在传送带上的划痕长度之比题五AD详解工件在传送带上先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,每个工件滑上传送带后运动的规律相同,可知L=vT,解得传送带的速度v=,故A正确设每个工件匀加速运动的时间为t,根据牛顿第二定律得,工件的加速度为μg,根据v=v0+at,解得t==,故B错误工件与传送带相对滑动的路程为Δx=v-==,则摩擦产生的热量为Q=μmgΔx=,故C错误根据能量守恒得,传送带因传送一个工件多消耗的能量E=mv2+μmgΔx=,故D正确题六 详解设行李与传送带间的动摩擦因数为μ,则传送带与行李间由于摩擦产生的总热量由运动学公式得Δl=l传-l行=又因为v=μgt,联立解得由能量守恒得所以题七
(1)传送带顺时针运动,v≥
6.32m/s
6.32m
(2)
4.72m/s详解
(1)要使物块平抛的水平位移最大,则物块应一直做加速运动,传送带必须沿顺时针转动,且转动的速度满足v2≥v+2μgL,v≥2m/s物块所能达到的最大速度为v2=2m/s做平抛运动的过程h=gt2,t==1s则最大的水平位移为smax=v2t=2m=
6.32m
(2)因为物块从A点滑上传送带到落地所用的时间为
2.3s,平抛运动的时间为1s,所以物块在传送带上运动的时间为t1=
1.3s若物块从A到B以v0=4m/s匀速运动,需要的时间为t2==
1.5s若物块一直匀加速运动,则所用的时间为t3==s=-2s=
1.162s由于t2>t1>t3,所以物块在传送带上先加速再匀速,则+eq\fL-\fv′2-v2μgv′=t1v′2-
13.2v′+40=0,解得v′=m/s≈
4.72m/s题八
(1)1m
(2)传送带顺时针转动,v2≥7m/s时小物块落地水平距离最大、s2=v2t =7m;
(3)如图所示详解
(1)传送带不动,小物块滑上后做匀减速运动,加速度设小物块离开传送带时的速度为v1,则,解得v1=1m/s物块离开传送带后,做平抛运动,设平抛运动时间为t由 解得t=1s由水平位移 s1=v1t解得s1=1m
(2)当传送带顺时针运动速度达到某一值后,小物块在传送带上将一直做匀加速运动,即离开传送带后平抛初速度最大,落地的水平距离有最大值,小物块一直匀加速,开传送带时的速度为v2,则,解得 v2=7m/s即传送带顺时针运动且v2≥7m/s时小物块落地水平距离最大设最大距离为s2 , s2=v2t=7m
(3)略。