高一物理必修必修一4.5 牛顿运动定律的应用 专题练习（传送带）（含答案）
文档属性
| 名称 | 高一物理必修必修一4.5 牛顿运动定律的应用 专题练习（传送带）（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 292.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-29 20:29:54 | ||
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文档简介
高一物理必修必修一4.5《牛顿运动定律的应用》专题练习（传送带）
一、选择题：
1、如图所示,物体随水平传送带一起同向匀速运动,则物体受到的力是( )
A.重力、支持力、静摩擦力 B.重力、滑动摩擦力
C.重力、支持力、滑动摩擦力 D.重力、支持力
第1题 第2题
2、如图所示，水平放置的传送带以速度 v = 2m/s 向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带 A 端，物体与传送带间的动摩擦因数 = 0.2。若 A 端与 B 端相距 4m，则物体由 A 到 B 的时间和物体到 B 端时的速度是（ ）
A. 2.5s，2m/s B. 1s，2m/s
C. 2.5s，4m/s D. 1s，4m/s
3、机场和火车站的安全检查仪用于对旅客的行李进行安全检查,其传送装置可简化为如图所示的模型.紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行,旅客把行李无初速度地放在A处,行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2 m, g取10 m/s2.若旅客把行李放到传送带的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则 ( )
A.旅客与行李同时到达B处 B.旅客提前1s到达B处
C.行李提前0.5 s到达B处
D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B处
第3题 第4题
4、（多选）如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 v1 沿顺时针方向运动，一物体以水平速度 v2 从右端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时速率为 v2′，则下列说法正确的是（ ）
A. 若 v1 < v2，则 v2′ = v1 B. 若 v1 > v2，则 v2′ = v2
C. 不管 v2 多大，总有 v2′= v2 D. 只有 v1 = v2 时，才有 v2′= v2
5、水平方向的传送带顺时针匀速转动,速度大小为v=2 m/s,两端A、B间距离为3 m.一物块从B端以速度v0=4 m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,g取10 m/s2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中,速度随时间变化的图像是图中的 ( )
6、如图所示,水平传送带A、B两端相距x=2 m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.125,物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=3 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB.g取10 m/s2,下列说法中正确的是 ( )
A.若传送带顺时针匀速转动,则物体刚开始滑上传送带A端时一定做匀加速运动
B.若传送带顺时针匀速转动,则物体在水平传送带上运动时有可能不受摩擦力
C.若传送带逆时针匀速转动,则vB一定小于2 m/s
D.若传送带顺时针匀速转动,则vB一定大于2 m/s
7、如图所示，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=4 m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则不正确的是( )
A．若传送带不动，则vB=3 m/s
B．若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动，vB=3 m/s
C．若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动，vB=3 m/s
D．若传送带以速度v=4 m/s顺时针匀速转动，vB=3 m/s
8、应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型．传送带始终保持v＝0.8m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4，A、B间的距离为2m，g取10m/s2．旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A．行李从A到B过程中始终受到向左的摩擦力
B．行李经过1s到达B处
C．行李到达B处时速度大小为0.4m/s
D．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
9、如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A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v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2＞v1，则（ ）
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t1时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向不变
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
10、（多选）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A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v t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1，则( )
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0～t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
11、如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点），已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取10m/s2。设从物块在传送带上开始运动到第一次回到传送带左端的时间为t，下列计算结果正确的是（ ）
A．t＝3.5s B．t＝4s C．t＝4.5s D．t＝5s
12、.如图所示为粮袋的传送装置的示意图.已知A、B间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),关于粮袋从A点到B点的运动,以下说法正确的是 ( )
A.粮袋到达B点的速度可能大于v,也可能小于v,还可能等于v
B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动
C.若μ≥tan θ,则粮袋从A到B一定是一直做加速运动
D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直都做匀加速运动,且加速度a>gsin θ
二、非选择题：
13、现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=2m/s运行，一质量为m=1Kg的物体被无初速度地放在A处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离L=4m，g取10m/s2。
（1）求物体刚开始运动时加速度的大小：
（2）求物体由A传送到B所用的时间。
14、.如图所示,传送带与水平地面的夹角θ=37°,A、B两端相距L=16 m,传送带以速度v=10 m/s沿顺时针方向匀速运动,质量m=1 kg的物体无初速度地放置于A端,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
(1)求物体由A端运动到B端所用的时间;
(2)若仅将传送带运动方向改为逆时针方向,则物体由A端运动到B端过程中,物体相对传送带移动的距离为多大
15、如图所示，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，转动速度为v＝10 m/s.在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5 kg的物体.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：
(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间
(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间.
16、某工厂用传送带运送货物，传送带的简化示意图如图所示。已知传送带的倾角θ=37°，并以速度v0=2.4m/s顺时针匀速转动。现将一质量m=50kg的货物（视为质点）由静止放到传送带的底端。货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.9，两传动轮间的距离s=9.6m，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）货物受到的滑动摩擦力大小；
（2）货物从传送带底端运动到顶端所用的时间。
参考答案
一、选择题：
1、 D 2、A 3、D 4、AB 5、B
6、B 7、D 8、D 9、C 10、BD
11、C 12、A
二、解答题：
13、（1）物体放在传送带上，先做匀加速运动，根据牛顿第二定律有
故物体刚开始运动时加速度大小为2m/s2。
（2）匀加速运动的时间为
匀加速过程的位移为 则匀速过程的位移为
匀速运动的时间为 则总时间为
故物体由A传送到B所用的时间为2.5s。
14、 (1)物体开始时受到沿传送带向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律得
μmgcosθ+mgsinθ=ma1 解得a1=10m/s2
则物体加速到速度与传送带相同所经历的时间为t1==1s
此过程通过的位移为x1=a1=5m
由于μ故物体从A运动到B需要的时间为t=t1+t2=2s
(2)将传送带运动方向改为逆时针方向,物体一直匀加速从A运动到B端,根据牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma3 解得a3=2m/s2
由L=a3 解得t3=4s 物体相对传送带移动的距离为Δx=L+vt3=56m
15、（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向上，物体沿传送带向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律有：
mg(sin 37°－μcos 37°)＝ma 则a＝gsin 37°－μgcos 37°＝2 m/s2，
根据l＝at2得t＝4 s.
（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向下，设物体的加速度为a1，由牛顿第二定律得，
mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma1 则有a1＝10 m/s2
设当物体运动速度等于传送带速度时经历的时间为t1， 位移为x1，则有
t1＝＝ s＝1 s，x1＝a1t12＝5 m＜l＝16 m
当物体运动速度等于传送带速度的瞬间，因为mgsin 37°＞μmgcos 37°，则此后物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变.
设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，
则a2＝＝2 m/s2 x2＝l－x1＝11 m
又因为x2＝vt2＋a2t22，则有10t2＋t22＝11，解得：t2＝1 s(t2＝－11 s舍去)
所以t总＝t1＋t2＝2 s.
16、（1）货物受到的滑动摩擦力大小为
（2）根据牛顿第二定律有 解得
货物达到传送带速度所用时间为
货物加速运动的位移有
货物达到传送带速度后做匀速运动，有 解得
货物从传送带底端运动到顶端所用的时间为
一、选择题：
1、如图所示,物体随水平传送带一起同向匀速运动,则物体受到的力是( )
A.重力、支持力、静摩擦力 B.重力、滑动摩擦力
C.重力、支持力、滑动摩擦力 D.重力、支持力
第1题 第2题
2、如图所示，水平放置的传送带以速度 v = 2m/s 向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带 A 端，物体与传送带间的动摩擦因数 = 0.2。若 A 端与 B 端相距 4m，则物体由 A 到 B 的时间和物体到 B 端时的速度是（ ）
A. 2.5s，2m/s B. 1s，2m/s
C. 2.5s，4m/s D. 1s，4m/s
3、机场和火车站的安全检查仪用于对旅客的行李进行安全检查,其传送装置可简化为如图所示的模型.紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行,旅客把行李无初速度地放在A处,行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2 m, g取10 m/s2.若旅客把行李放到传送带的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则 ( )
A.旅客与行李同时到达B处 B.旅客提前1s到达B处
C.行李提前0.5 s到达B处
D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B处
第3题 第4题
4、（多选）如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 v1 沿顺时针方向运动，一物体以水平速度 v2 从右端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时速率为 v2′，则下列说法正确的是（ ）
A. 若 v1 < v2，则 v2′ = v1 B. 若 v1 > v2，则 v2′ = v2
C. 不管 v2 多大，总有 v2′= v2 D. 只有 v1 = v2 时，才有 v2′= v2
5、水平方向的传送带顺时针匀速转动,速度大小为v=2 m/s,两端A、B间距离为3 m.一物块从B端以速度v0=4 m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,g取10 m/s2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中,速度随时间变化的图像是图中的 ( )
6、如图所示,水平传送带A、B两端相距x=2 m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.125,物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=3 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB.g取10 m/s2,下列说法中正确的是 ( )
A.若传送带顺时针匀速转动,则物体刚开始滑上传送带A端时一定做匀加速运动
B.若传送带顺时针匀速转动,则物体在水平传送带上运动时有可能不受摩擦力
C.若传送带逆时针匀速转动,则vB一定小于2 m/s
D.若传送带顺时针匀速转动,则vB一定大于2 m/s
7、如图所示，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=4 m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则不正确的是( )
A．若传送带不动，则vB=3 m/s
B．若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动，vB=3 m/s
C．若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动，vB=3 m/s
D．若传送带以速度v=4 m/s顺时针匀速转动，vB=3 m/s
8、应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型．传送带始终保持v＝0.8m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4，A、B间的距离为2m，g取10m/s2．旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A．行李从A到B过程中始终受到向左的摩擦力
B．行李经过1s到达B处
C．行李到达B处时速度大小为0.4m/s
D．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
9、如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A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v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2＞v1，则（ ）
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t1时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向不变
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
10、（多选）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A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v t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1，则( )
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0～t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
11、如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点），已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取10m/s2。设从物块在传送带上开始运动到第一次回到传送带左端的时间为t，下列计算结果正确的是（ ）
A．t＝3.5s B．t＝4s C．t＝4.5s D．t＝5s
12、.如图所示为粮袋的传送装置的示意图.已知A、B间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),关于粮袋从A点到B点的运动,以下说法正确的是 ( )
A.粮袋到达B点的速度可能大于v,也可能小于v,还可能等于v
B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动
C.若μ≥tan θ,则粮袋从A到B一定是一直做加速运动
D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直都做匀加速运动,且加速度a>gsin θ
二、非选择题：
13、现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=2m/s运行，一质量为m=1Kg的物体被无初速度地放在A处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离L=4m，g取10m/s2。
（1）求物体刚开始运动时加速度的大小：
（2）求物体由A传送到B所用的时间。
14、.如图所示,传送带与水平地面的夹角θ=37°,A、B两端相距L=16 m,传送带以速度v=10 m/s沿顺时针方向匀速运动,质量m=1 kg的物体无初速度地放置于A端,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
(1)求物体由A端运动到B端所用的时间;
(2)若仅将传送带运动方向改为逆时针方向,则物体由A端运动到B端过程中,物体相对传送带移动的距离为多大
15、如图所示，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，转动速度为v＝10 m/s.在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5 kg的物体.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：
(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间
(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间.
16、某工厂用传送带运送货物，传送带的简化示意图如图所示。已知传送带的倾角θ=37°，并以速度v0=2.4m/s顺时针匀速转动。现将一质量m=50kg的货物（视为质点）由静止放到传送带的底端。货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.9，两传动轮间的距离s=9.6m，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）货物受到的滑动摩擦力大小；
（2）货物从传送带底端运动到顶端所用的时间。
参考答案
一、选择题：
1、 D 2、A 3、D 4、AB 5、B
6、B 7、D 8、D 9、C 10、BD
11、C 12、A
二、解答题：
13、（1）物体放在传送带上，先做匀加速运动，根据牛顿第二定律有
故物体刚开始运动时加速度大小为2m/s2。
（2）匀加速运动的时间为
匀加速过程的位移为 则匀速过程的位移为
匀速运动的时间为 则总时间为
故物体由A传送到B所用的时间为2.5s。
14、 (1)物体开始时受到沿传送带向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律得
μmgcosθ+mgsinθ=ma1 解得a1=10m/s2
则物体加速到速度与传送带相同所经历的时间为t1==1s
此过程通过的位移为x1=a1=5m
由于μ
(2)将传送带运动方向改为逆时针方向,物体一直匀加速从A运动到B端,根据牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma3 解得a3=2m/s2
由L=a3 解得t3=4s 物体相对传送带移动的距离为Δx=L+vt3=56m
15、（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向上，物体沿传送带向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律有：
mg(sin 37°－μcos 37°)＝ma 则a＝gsin 37°－μgcos 37°＝2 m/s2，
根据l＝at2得t＝4 s.
（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向下，设物体的加速度为a1，由牛顿第二定律得，
mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma1 则有a1＝10 m/s2
设当物体运动速度等于传送带速度时经历的时间为t1， 位移为x1，则有
t1＝＝ s＝1 s，x1＝a1t12＝5 m＜l＝16 m
当物体运动速度等于传送带速度的瞬间，因为mgsin 37°＞μmgcos 37°，则此后物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变.
设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，
则a2＝＝2 m/s2 x2＝l－x1＝11 m
又因为x2＝vt2＋a2t22，则有10t2＋t22＝11，解得：t2＝1 s(t2＝－11 s舍去)
所以t总＝t1＋t2＝2 s.
16、（1）货物受到的滑动摩擦力大小为
（2）根据牛顿第二定律有 解得
货物达到传送带速度所用时间为
货物加速运动的位移有
货物达到传送带速度后做匀速运动，有 解得
货物从传送带底端运动到顶端所用的时间为