决战高考物理-传送带模型



单选题 (共 2 题 ),每题只有一个选项正确
1.如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为 $m$ 的煤块(可视为质点),煤块与传送带的动摩擦因数为 $\mu$ 。初始时,传达带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度 $a$ 开始运动,当其速度达到 $v$ 后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为 $g$ )


$\text{A.}$ $\mu$ 与 $a$ 之间一定满足关系 $\mu>\frac{a}{g}$ $\text{B.}$ 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为 $\frac{v^2}{\mu g}$ $\text{C.}$ 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 $\frac{v}{\mu g}$ $\text{D.}$ 黑色痕迹的长度为 $\frac{v^2}{2 \mu g}$

某工厂检查立方体工件表面光滑程度的装置如图所示,用弹簧将工件弹射到反向转动的水平皮带传送带上,恰好能传送过去是合格的最低标准。假设传送带左端到右端的距离为 10 m 、运行速度是 $8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ ,工件刚被弹射到传送带左端时的速度是 $10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ ,取重力加速度 $g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 。下列说法正确的是
$\text{A.}$ 工件与皮带间动摩擦因数不大于 0.32 才为合格 $\text{B.}$ 工件被传送过去的最长时间是 2 s $\text{C.}$ 若工件不被传送过去,返回的时间与正向运动的时间相等 $\text{D.}$ 若工件不被传送过去,返回到出发点的速度为 $10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$

多选题 (共 2 题 ),每题有多个选项正确
为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。如图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带 $a b$ 始终以 $1 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的恒定速率运行,乘客将一质量为 1 kg 的小包(可视为质点)无初速度地放在传送带左端的 $a$ 点,设行李与传送带之间的动摩擦因数为 $0.1, a 、 b$ 间的距离为 $2 \mathrm{~m}, g$ 取 $10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 。下列速度-时间 $(v-t)$ 图像和位移-时间 $(x-t)$ 图像中,可能正确反映行李在 $a 、 b$ 之间的运动情况的有(除 C 图0-1 s为曲线外,其余均为直线段)
$\text{A.}$ $\text{B.}$ $\text{C.}$ $\text{D.}$

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 $v=0.4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数 $\mu=0.2, ~ A 、 B$ 间的距离为 $2 \mathrm{~m}, g$ 取 $10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 。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
$\text{A.}$ 开始时行李的加速度大小为 $2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ $\text{B.}$ 行李经过 2 s 到达 $B$ 处 $\text{C.}$ 行李到达 $B$ 处时速度大小为 $0.4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ $\text{D.}$ 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 0.08 m

解答题 (共 1 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
如图(a)所示,相距 $L=11.5 \mathrm{~m}$ 的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动,其速度的大小 $v$ 可以由驱动系统根据需要设定。质量 $m=10 \mathrm{~kg}$的载物箱(可视为质点),以初速度 $v_0= 5.0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数 $\mu=0.10$ ,重力加速度取 $g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 。
(1)若 $v=4.0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ ,求载物箱通过传送带所需的时间;
(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度;
(3)在图(b)中大致画出载物箱离开传送带时的速度 $v^{\prime}$ 与传送带速度 $v$ 的关系图像,并标出图像拐点的坐标。

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