高考物理二轮复习十大热门考点专项突破专题03传送带模型练习-最

2019年高考物理二轮复习十大热门考点专项突破专题03传送带模型

练习

传送带模型与日常生活联系紧密，是历年高考中重要题型之一．主要知识涉及运动学规律，牛顿运动定律，功能关系，这些知识是高中物理的主干知识．传送带问题的本质是摩擦力的问题，物体与传送带之间的摩擦从性质上看有两种情况，一是滑动摩擦力，二是静摩擦力，从效果上看，一是动力，二是阻力，因此，对与传送带接触的物体，摩擦力的作用决定物体的运动，解决问题的关键是摩擦力的分析．

例1、（多选）如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率（＞）滑上

传送带,最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的有（

）

A. 滑块返回传送带右端的速率为

B. 此过程中传送带对滑块做功为

C. 过过程中电动机对传送带做功为

D. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为

【来源】【全国百强校】河北省衡水中学2018届高三二十模考试(B)物理试题【答案】 ACD

【解析】A、由于传送带足够长，滑块受向右的摩擦力，减速向左滑行，至速度为0，之后，再加速向右滑行，由于v1＜v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，有v′2=v1；故A正确；B、此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK得：

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3 ，故B 错误； D 、设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：，

摩擦力对滑块做功： ①，又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即： ②，该过程中传送带的位移：x2=v1t1，

摩擦力对传送带做功：

③，将①②代入③得：W2=mv1v2，设滑块向右匀加

速运动的时间t2，位移为x3，则：，摩擦力对滑块做功：，该过程中传送带的位移：x4=v1t2=2x3

，

【点睛】本题关键是对于物体返回的过程分析，物体先做减速运动，之后反向加速，最后做匀速运动．但是计算滑块与传送带间摩擦产生的热量的过程太复杂．C 项可作如下解：由W 电-Q=△Ek，则

。

例2、如图是工厂流水生产线包装线示意图，质量均为m=2.5kg 、长度均为l=0.36m 的产品在光滑水平工作台AB 上紧靠在一起排列成直线（不粘连），以v0=0.6m/s 的速度向水平传送带运动，设当每个产品有一半长度滑上传送带时，该产品即刻

受到恒定摩擦力Ff=μmg 而做匀加速运动，当产品与传送带间没有相对滑动时，相邻产品首尾间距离保持2l （如图）被依次送入自动包装机C 进行包装。观察到前一个产品速度达到传送带速度时，下一个产品刚好有一半滑上传送带而开始做匀加速运动。取g=10m/s2。试求：

(1)传送带的运行速度v ；

(2)产品与传送带间的动摩擦因数μ：

(3)满载工作时与空载时相比，传送带驱动电动机增加的功率?P ；

(4)为提高工作效率，工作人员把传送带速度调成v'=2.4m/s ，已知产品送入自动包装机前已匀速运动，求第(3)问中的?P′?第(3)问中在相当长时间内的等效?P′′?

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