专题练习：牛顿运动定律中的水平传送带问题（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题练习：牛顿运动定律中的水平传送带问题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 98.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-16 16:27:39 | ||
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文档简介
专题练习：牛顿运动定律中的水平传送带问题
一、选择题（1~6单选，7~9多选）
如图所示，水平放置的传送带沿顺时针方向以速度v=4m/s运行，现将一物体（可视为质点）轻轻地放在传送带A端，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，若A端与B端相距8m,则物体由A端到B端的时间是（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．2s B．3s C．4s D．5s
2.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=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB，则下列说法中错误的是（ ）
若传送带不动，则VB=3m/s
若传送带逆时针匀速转动，VB一定等于3m/s
若传送带顺时针匀速转动，VB一定等于3m/s
D．若传送带顺时针匀速转动，VB可能等于3m/s
3.在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带，如图甲所示。旅客把行李轻放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李从静止开始运动，若传送带足够长，随后它们将保持相对静止，行李随传送带一起前进，简化示意图如图乙所示。若传送带匀速前进的速度v=0.4m/s,某行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取g=10m/s2，不计挡帘对行李箱的影响，行李箱轻放在传送带上至与传送带共速的过程中，该行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为（ ）
A．0.01m B．0.02m C．0.03m D．0.04m
4.自动化分拣为快递行业发展起到很大的促进作用，而物品的自动传输需要依靠传送带进行。如图所示为某水平传送带示意图，传送带以v=4m/s的速度匀速运动，将物品从左端P处由静止释放，之后被传送到右端Q处。已知P、Q之间的距离为6m,物品与传送带间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10m/s2，物品匀速运动的位移大小为（ ）
A．2m B．3m C．4m D．5m
5.如图甲所示，一小物块从水平转动的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了小物块的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0～4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
物块在前3s向左做匀减速运动 B．传送带沿顺时针方向转动
C．传送带的速度大小为2m/s D．小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2
6.如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带在变速电机带动下先加速后减速，传送带的速度—时间（v-t）图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
黑色痕迹的长度为80m
煤块在传送带上的相对位移为16m
煤块在传送带上先加速，之后与传送带保持相对静止
D．煤块的质量越大黑色痕迹的长度越长
7.在制造业领域中，传送带可将产品的生产组合、运输、分拣、包装等环节的作业自动化。如图所示，左、右两端距离为3m的水平传送带以大小为2m/s的速度顺时针匀速转动，现将一滑块（视为质点）轻放在传送带的左端，若滑块在传送带上向右匀加速滑行与匀速滑行的时间恰好相等，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．滑块在传送带上向右滑行的时间为1s B．滑块在传送带上向右滑行的时间为2s C．滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1 D．滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2
8.如图所示，绷紧的水平传送带足够长，且始终以v1=2m/s的恒定速率顺时针运行。初速度大小为v2=3m/s的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小墨块滑上传送带开始计时，小墨块在传送带上运动5s后与传送带的速度相同，则（ ）
小墨块未与传送带速度相同时，受到的摩擦力方向水平向右
B．小墨块的加速度大小为1m/s2
C．小墨块在传送带上的痕迹长度为4.5m
D．小墨块在传送带上的痕迹长度为12.5m
9.水平传送带以10m/s的初速度顺时针匀减速转动，其v-t图像如图甲所示，将一物块无初速度放在传送带左端，如图乙所示，当t=s时，物块的速度与传送带速度相同。取重力加速度为g=10m/s2，则（ ）
传送带的加速度大小为3m/s2
B．物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2
C．5.5s内，物块所受摩擦力方向发生变化
D．2.5s内，物块与传送带之间的划痕为m
解答题
如图所示，一水平传送带以v0=10m/s的恒定速率逆时针转动，传送带两端A、B间的距离为L=16m,把一个质量m=1kg、可看作质点的物体轻放在传送带的右端A点，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：
（1）试判断物体相对于传送带向哪个方向运动；
（2）物体从右端A运动到左端B所用的时间；
（3）物体从右端A运动到左端B的过程中，相对于传送带运动的位移大小。
11.现代网络商品丰富多样，越来越多的人选择网购。如图为快递包裹运用传送带运输的过程，长为L=6m的传送带以v=2m/s水平向右做匀速运动，传送带右端与等高的粗糙水平面无缝衔接，包裹与传送带之间、与BC平面的动摩擦因数分别为μ1=0.2，μ2=0.4。现将一包裹轻放在传送带的A端，货物最终停在了水平面上的C点，取g=10m/s2，求：
初始时货物的加速度大小；
货物从A经过多长时间与传送带共速行走；
（3）从包裹放在传送带开始计时到C处停止所用的时间t。
12.如图所示，足够长的传送带顺时针匀速转动，表面粗糙，传送带的右端有一固定的光滑斜面，斜面底端B点与传送带平滑连接（物体经过此处的速度大小不变）。将小滑块从斜面上P点无初速释放，P与B点间距离x1=3.0m。经过一段时间小滑块从传送带返回斜面，运动到斜面上的最高点C（未在图中标出）时取下小滑块，C与P点间距离x2=2.25m。已知斜面倾角θ=37°，小滑块与传送带的动摩擦因数为0.3，取g=10m/s2，sin37°=0.6。求：
小滑块从P点滑到B点时的速度大小；
传送带运动的速度大小；
小滑块在传送带上运动的时间。
随着网络购物的普及，配备了智能化分拣系统的快递云仓逐渐增多，快递包裹主要依靠机械手臂和传送带根据物流码进行识别分拣。如图所示为一、二级分拣传送带，一级传送带长为l=5m,以速度v=5m/s顺时针匀速转动，机械手臂将可看作质点的包裹轻放在一级传送带的左端，包裹运动到一级传送带的右端后下落到二级传送带上，包裹落到二级传送带时，水平方向速度等于离开一级传送带右端时的速度，且不反弹，二级传送带长度足够长。已知包裹和一级、二级传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5，g=10m/s2。求：
包裹在一级传送带上加速时的加速度大小；
包裹在一级传送带上运动的时间；
（3）二级传送带以速度v=5m/s逆时针匀速转动，包裹落到二级传送带上后，包裹相对二级传送带的位移大小。
14.如图为某物流公司传送包裹的示意图。该系统由水平传送带、倾斜滑道与水平台面平滑连接组成，水平传送带长L=2.1m,倾斜滑道长s=2m,倾角θ=37°。将包裹轻放在速度v0=1m/s顺时针匀速运动的传送带左端，包裹与传送带共速后一起向右运动，到达传送带右端（有一小段圆弧）时以大小不变的速率滑入倾斜滑道，到达倾斜滑道的底端时，再以大小不变的速率平滑进入水平台面。为了方便工人将包裹装入车中，要求包裹到达水平台面最右端时的速度在0～1m/s之间。运动过程中包裹未离开接触面，包裹与传送带、倾斜滑道及水平台面间的动摩擦因数均为μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，（除摩擦外其他阻力均不计，包裹可视为质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
包裹在传送带上运动的时间t；
包裹到达倾斜滑道底端时的速度大小v；
水平台面的长度范围。
15.如图所示，足够长的浅色传送带以速度v0=6m/s顺时针匀速转动，表面粗糙，传送带的右端有一固定的斜面，斜面底端B与传送带经一长度可忽略的光滑圆弧连接。现将一质量m=1kg的墨色小滑块从距离B点s0=12m的A处轻轻无初速放上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.3，斜面倾角θ=37°，斜面足够长，滑块与斜面的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
小滑块刚放到传送带上时的加速度大小；
小滑块第一次从A端到B端所用的时间以及它在传送带上留下的划痕长度L1；
（3）小滑块第一次滑上斜面后能够到达的最高点P距B点的距离L2；和小滑块第二次冲上斜面最高点时距B点的距离L3。
答案
1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.B 7.BD 8.ABD 9.BCD
10.（1）向右运动 （2）2.6s （3）10m
11.（1）2m/s2 （2）1s （3）4s
12.（1）6m/s （2）3m/s （3）4.5s
13.（1）5m/s2 （2）1.5s （3）10m
14.（1）2.2s （2）3m/s （3）0.8m≤x≤0.9m
15.（1）3m/s2 （2） 3s 6m （3）1.8m 0.36m
一、选择题（1~6单选，7~9多选）
如图所示，水平放置的传送带沿顺时针方向以速度v=4m/s运行，现将一物体（可视为质点）轻轻地放在传送带A端，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，若A端与B端相距8m,则物体由A端到B端的时间是（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．2s B．3s C．4s D．5s
2.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=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB，则下列说法中错误的是（ ）
若传送带不动，则VB=3m/s
若传送带逆时针匀速转动，VB一定等于3m/s
若传送带顺时针匀速转动，VB一定等于3m/s
D．若传送带顺时针匀速转动，VB可能等于3m/s
3.在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带，如图甲所示。旅客把行李轻放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李从静止开始运动，若传送带足够长，随后它们将保持相对静止，行李随传送带一起前进，简化示意图如图乙所示。若传送带匀速前进的速度v=0.4m/s,某行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取g=10m/s2，不计挡帘对行李箱的影响，行李箱轻放在传送带上至与传送带共速的过程中，该行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为（ ）
A．0.01m B．0.02m C．0.03m D．0.04m
4.自动化分拣为快递行业发展起到很大的促进作用，而物品的自动传输需要依靠传送带进行。如图所示为某水平传送带示意图，传送带以v=4m/s的速度匀速运动，将物品从左端P处由静止释放，之后被传送到右端Q处。已知P、Q之间的距离为6m,物品与传送带间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10m/s2，物品匀速运动的位移大小为（ ）
A．2m B．3m C．4m D．5m
5.如图甲所示，一小物块从水平转动的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了小物块的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0～4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
物块在前3s向左做匀减速运动 B．传送带沿顺时针方向转动
C．传送带的速度大小为2m/s D．小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2
6.如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带在变速电机带动下先加速后减速，传送带的速度—时间（v-t）图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
黑色痕迹的长度为80m
煤块在传送带上的相对位移为16m
煤块在传送带上先加速，之后与传送带保持相对静止
D．煤块的质量越大黑色痕迹的长度越长
7.在制造业领域中，传送带可将产品的生产组合、运输、分拣、包装等环节的作业自动化。如图所示，左、右两端距离为3m的水平传送带以大小为2m/s的速度顺时针匀速转动，现将一滑块（视为质点）轻放在传送带的左端，若滑块在传送带上向右匀加速滑行与匀速滑行的时间恰好相等，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．滑块在传送带上向右滑行的时间为1s B．滑块在传送带上向右滑行的时间为2s C．滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1 D．滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2
8.如图所示，绷紧的水平传送带足够长，且始终以v1=2m/s的恒定速率顺时针运行。初速度大小为v2=3m/s的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小墨块滑上传送带开始计时，小墨块在传送带上运动5s后与传送带的速度相同，则（ ）
小墨块未与传送带速度相同时，受到的摩擦力方向水平向右
B．小墨块的加速度大小为1m/s2
C．小墨块在传送带上的痕迹长度为4.5m
D．小墨块在传送带上的痕迹长度为12.5m
9.水平传送带以10m/s的初速度顺时针匀减速转动，其v-t图像如图甲所示，将一物块无初速度放在传送带左端，如图乙所示，当t=s时，物块的速度与传送带速度相同。取重力加速度为g=10m/s2，则（ ）
传送带的加速度大小为3m/s2
B．物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2
C．5.5s内，物块所受摩擦力方向发生变化
D．2.5s内，物块与传送带之间的划痕为m
解答题
如图所示，一水平传送带以v0=10m/s的恒定速率逆时针转动，传送带两端A、B间的距离为L=16m,把一个质量m=1kg、可看作质点的物体轻放在传送带的右端A点，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：
（1）试判断物体相对于传送带向哪个方向运动；
（2）物体从右端A运动到左端B所用的时间；
（3）物体从右端A运动到左端B的过程中，相对于传送带运动的位移大小。
11.现代网络商品丰富多样，越来越多的人选择网购。如图为快递包裹运用传送带运输的过程，长为L=6m的传送带以v=2m/s水平向右做匀速运动，传送带右端与等高的粗糙水平面无缝衔接，包裹与传送带之间、与BC平面的动摩擦因数分别为μ1=0.2，μ2=0.4。现将一包裹轻放在传送带的A端，货物最终停在了水平面上的C点，取g=10m/s2，求：
初始时货物的加速度大小；
货物从A经过多长时间与传送带共速行走；
（3）从包裹放在传送带开始计时到C处停止所用的时间t。
12.如图所示，足够长的传送带顺时针匀速转动，表面粗糙，传送带的右端有一固定的光滑斜面，斜面底端B点与传送带平滑连接（物体经过此处的速度大小不变）。将小滑块从斜面上P点无初速释放，P与B点间距离x1=3.0m。经过一段时间小滑块从传送带返回斜面，运动到斜面上的最高点C（未在图中标出）时取下小滑块，C与P点间距离x2=2.25m。已知斜面倾角θ=37°，小滑块与传送带的动摩擦因数为0.3，取g=10m/s2，sin37°=0.6。求：
小滑块从P点滑到B点时的速度大小；
传送带运动的速度大小；
小滑块在传送带上运动的时间。
随着网络购物的普及，配备了智能化分拣系统的快递云仓逐渐增多，快递包裹主要依靠机械手臂和传送带根据物流码进行识别分拣。如图所示为一、二级分拣传送带，一级传送带长为l=5m,以速度v=5m/s顺时针匀速转动，机械手臂将可看作质点的包裹轻放在一级传送带的左端，包裹运动到一级传送带的右端后下落到二级传送带上，包裹落到二级传送带时，水平方向速度等于离开一级传送带右端时的速度，且不反弹，二级传送带长度足够长。已知包裹和一级、二级传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5，g=10m/s2。求：
包裹在一级传送带上加速时的加速度大小；
包裹在一级传送带上运动的时间；
（3）二级传送带以速度v=5m/s逆时针匀速转动，包裹落到二级传送带上后，包裹相对二级传送带的位移大小。
14.如图为某物流公司传送包裹的示意图。该系统由水平传送带、倾斜滑道与水平台面平滑连接组成，水平传送带长L=2.1m,倾斜滑道长s=2m,倾角θ=37°。将包裹轻放在速度v0=1m/s顺时针匀速运动的传送带左端，包裹与传送带共速后一起向右运动，到达传送带右端（有一小段圆弧）时以大小不变的速率滑入倾斜滑道，到达倾斜滑道的底端时，再以大小不变的速率平滑进入水平台面。为了方便工人将包裹装入车中，要求包裹到达水平台面最右端时的速度在0～1m/s之间。运动过程中包裹未离开接触面，包裹与传送带、倾斜滑道及水平台面间的动摩擦因数均为μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，（除摩擦外其他阻力均不计，包裹可视为质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
包裹在传送带上运动的时间t；
包裹到达倾斜滑道底端时的速度大小v；
水平台面的长度范围。
15.如图所示，足够长的浅色传送带以速度v0=6m/s顺时针匀速转动，表面粗糙，传送带的右端有一固定的斜面，斜面底端B与传送带经一长度可忽略的光滑圆弧连接。现将一质量m=1kg的墨色小滑块从距离B点s0=12m的A处轻轻无初速放上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.3，斜面倾角θ=37°，斜面足够长，滑块与斜面的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
小滑块刚放到传送带上时的加速度大小；
小滑块第一次从A端到B端所用的时间以及它在传送带上留下的划痕长度L1；
（3）小滑块第一次滑上斜面后能够到达的最高点P距B点的距离L2；和小滑块第二次冲上斜面最高点时距B点的距离L3。
答案
1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.B 7.BD 8.ABD 9.BCD
10.（1）向右运动 （2）2.6s （3）10m
11.（1）2m/s2 （2）1s （3）4s
12.（1）6m/s （2）3m/s （3）4.5s
13.（1）5m/s2 （2）1.5s （3）10m
14.（1）2.2s （2）3m/s （3）0.8m≤x≤0.9m
15.（1）3m/s2 （2） 3s 6m （3）1.8m 0.36m