新教材人教版 第四章 第五节 牛顿运动定律传送带专题（含答案）

第四章第五节牛顿运动定律传送带专题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共6小题，共36.0分）
1. 如图所示，足够长的水平传送带以的速度匀速运行．时刻，在左端轻放一质量为的小滑块，时刻传送带突然被制动而停止．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数则时滑块的速度为( )
A. B. C. D.
2. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行．初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图象以地面为参考系如图乙所示．已知，则下面说法错误的是( )
A. 时刻，小物块离处的距离达到最大
B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右
D. 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
3. 如图所示，物块从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，滑至传送带最右端的速度为，需时间。若传送带逆时针转动，滑至传送带最右端速度为，需时间，则 ( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
4. 如图，长为、倾角的传送带始终以的速率顺时针方向运行，小物块以的速度从传送带底端沿传送带上滑，恰能到达传送带顶端，已知物块与斜面间的动摩擦因数为，取，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则下列图象中能正确反映物块在传送带上运动的速度随时间变化规律的是
A. B. C. D.
5. 如图甲所示，一小物块从水平传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录的小物块的位移随时间的变化关系如图乙所示，已知图线在前内为二次函数，在内为一次函数，规定小物块向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，重力加速度，下列说法不正确的是( )
A. 小物块的初速度为 B. 传送带沿逆时针方向转动
C. 传送带的速度大小为 D. 小物块与传送带间的动摩擦因数为
6. 三角形传送带以的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是且与水平方向的夹角均为。现有两个小物块、从传送带顶端都以的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是，下列说法正确的是已知，，取
A. 物块、同时到达传送带底端 B. 物块先到达传送带底端
C. 物块、在传送带上的划痕长度相同 D. 传送带对物块无摩擦力作用
二、多选题（本大题共2小题，共16.0分）
7. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带。若从小物块上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图象以地面为参考系如图乙所示。已知，则( )
A. 时刻，小物块离处的距离达到最大
B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 时间内，小物块先受到大小不变的摩擦力作用，之后不受摩擦力
8. 如图所示，水平传送带以恒定速度向右运动．将质量为的物体轻轻放在水平传送带的左端处，经过时间后，的速度也变为，再经时间物体到达传送带的右端处，则
A. 前时间内物体做匀加速运动，后时间内物体做匀减速运动
B. 后时间内物体与传送带之间无摩擦力
C. 前时间内物体的位移与后时间内物体的位移大小之比为
D. 物体由传送带左端运动到右端相对传送带的位移为
三、计算题（本大题共3小题，共48.0分）
9. 水平传送带以的速度在水平方向做匀速直线运动，这时将一质量为的小物体轻轻放在传送带的左端如图所示，已知传送带与物体的摩擦因数为，传送带的长度为，问经多长时间能将物体送到右端。
10. 如图所示，长为水平传送带，向左前进的速度，与倾角为的斜面底端平滑连接，将一质量的小物块从距距离的点静止释放。物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为、，取重力加速度，，。求：
物块第次滑过点时速度大小为，求的大小；
满足情况下物块第次在传送带上往返运动的时间；
物块第次经过点又返回点始末机械能不相等，应满足的条件。
11. 如图所示的三角形传送带以恒定速率顺时针转动，水平传送带两端距离，倾斜的传送带两端的距离，现将一小物块轻轻放置于点，小物块与传送带之间的动摩擦因数，物块始终在传送带上运动且过转折点时速率不变。求：取
物块从到所需要的时间；
物块从到所需要的时间；
物块到达点时的速度大小。
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7. 8.
9. 解：以传送带上轻放物体为研究对象，在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做的匀加速运动。
据牛顿第二定律：
解得
设经时间，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式
解得
时间内物体的位移
物体位移为时，速度与传送带的速度相同，后无摩擦力，开始做匀速运动
因为
代入式得
则传送所需时间为。
答：经能将物体送到右端。
10. 解：物块从到由动能定理得：
，其中
解得：
对物块，根据牛顿第二定律得：
设经时间后共速，到达点的速度为，则物块与传送带共速时，由速度公式得：
解得
因此物块的位移为
求得
即小物块原路返回，所以匀速阶段所用的时间为
则第次在传送带上运动的时间
要使物块第次经过点又返回点的始末机械能不相等，需满足第次到达点时的速度大于传送带的速度，从到根据动能定理得
代入数据得，有最小值
物块滑至传送带最右边时返回不掉落，则从到传送带最右端利用能量守恒得
即，有最大值
综上所述：应满足
答：物块第次滑过点时速度大小为，的大小为；
满足情况下物块第次在传送带上往返运动的时间为；
物块第次经过点又返回点始末机械能不相等，应满足。
11. 解：物块轻轻放上去，受水平向右滑动摩擦力匀加速运动
，，，
，之后匀速运动，
则有，
物块从到所需要的时间；
物块过点后，最大静摩擦力，不能匀速下滑
，解得，
物块匀加速下滑至点，得，舍去；
由速度时间关系得，得。
答：物块从到所需要的时间；物块从到所需要的时间；物块到达点时的速度大小。
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