[原创]高考物理计算题专题(传送带专题)doc高中物理

[原创]高考物理计算题专题（传送带专题）doc 高

中物理

1、水平的传送带以4M/S 的速度匀速运动，主动轮B 与被动轮A 的轴距是12M ，现在将一物体放在A 轮正上方，顺时针运动，与传送带的动摩擦因数为0.2 ，那么物体〔设成P)通过多长时刻可运动到B 轮上方？〔g=10m/s2)

2.水平传送带长4.5m,以3m/s 的速度作匀速运动。质量m=1kg 的物体与传送带间的动摩擦因数为0.15,那么该物体从静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时刻为多少?这一过程中由于摩擦产生的热量为多少?这一过程中带动传送带转动的机器做多少功? (g 取10m/s2)。

3.如下图,一平直的传送带以速度v =2m/s 匀速运动, 传送带把A 处的工件运送到B 处, A 、B 相距L =10m 。从A 处把工件无初速地放到传送带上,通过时刻t =6s,能传送到B 处,要用最短的时刻把工件从A 处传送到B 处，求传送带的运行速度至少多大?

4.一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。初始时，传送带与煤块差不多上静止的。现让传送带以恒定的加速度a 0开始运动，当其速度达到v 0后，便以此速度做匀速运动。通过一段时刻，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相关于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。

5、如图示,质量m=1kg 的物体从高为h=0.2m 的光滑轨道上P 点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A 点,物体和皮带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带AB 之间的距离为L=5m,传送带一直以v=4m/s 的速度匀速运动, 求: (1)物体从A 运动到B 的时刻是多少？

(2)物体从A 运动到B 的过程中,摩擦力对物体做了多少功? (3)物体从A 运动到B 的过程中,产生多少热量?

(4)物体从A 运动到B 的过程中,带动传送带转动的电动机多做了多少功?

6. 如下图为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3.0m/s 的恒定速率运行,传送带的水平部分AB 距水平地面的高度为h =0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A 端被传送到B 端，且传送到B 端时没有被及时取下，行李包从B 端水平抛出，不计空气阻力，g 取10 m/s2

(1)假设行李包从B 端水平抛出的初速v ＝3.0m ／s ，求它在空中运动的时刻和飞出的水平距离； (2)假设行李包以v 0＝1.0m/s 的初速从A 端向右滑行，包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.20，要使它从B 端飞出的水平距离等于(1)中所 求的水平距离，求传送带的长 度L 应满足的条件.

7、如图示，传送带与水平面夹角为370 ，并以v =10 m/s 运行，在传送带的A 端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5， AB 长16米，求：以下两种情形下物体从A 到B 所用的时刻.

〔1〕传送带顺时针方向转动 〔2〕传送带逆时针方向转动

8、一传送皮带与水平面夹角为30°，以2m/s 的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg 的工件轻放于底端，经一段时刻送到高2m 的平台上，工件与皮带间的动摩擦因数为μ= ，取g=10m/s2

求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。

9、如图的传送带，其水平部分ab =2m ，bc =4m ，bc 与水平面夹角o

=37α ，一小物体A

与传 送带的动摩擦因数μ=0.25，皮带沿图所示方向运动，速率为2m/s 。假设把物体A 轻

轻放到A 点，它将被皮带送到c 点，且物体A 一直没有脱离皮带。求物体A 从a 点被传送

到c 点所用的时刻。

1、t=1.7s

2、解：物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动, a =μg=1.5m/s2 t1= v / a =2s

S1= 1/2 a t12= 3 m t2=(L-S1)/v=0.5 s ∴t = t1 +t2=2.5 s

木块与传送带的相对位移 ΔS =vt1- S1=3m Q= μmg ΔS =4.5J 3、由题意可知 t >L/v ,

因此工件在6s 内先匀加速运动，后匀速运动，

故有 S 1=1/2vt 1 ① S 2＝vt 2 ② 且 t 1+t 2＝t ③ S 1＋S 2＝L ④ 联立求解得: t 1＝2s ；

v =at 1, a ＝1m/s2 ⑤

假设要工件最短时刻传送到B 处，工件加速度仍为a ，设传送带速度为v ' ，工件先加速后匀速，同上 L ＝1/2 v' t1＋ v' t2 ⑥

⑦

又a v t '

=1 t2＝t －t1 ⑧

联立求解⑥─⑧得

⑨

)

a

v t (v a v L '

-'+'=22

将⑨式化简得

⑩

a

v v L t 2'

+'=

从⑩式看出

常量=='?'a

L a v v L 22

m /s

47410122.aL v v =??=='=

通过解答可知工件一直加速到B 所用时刻最短．

4、解：依照〝传送带上有黑色痕迹〞可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0 。依照牛顿定律，可得

设经历时刻t ，传送带由静止开始加速到速度等于v 0， 煤块那么由静止加速到v ，有 (P 为传送带上的一点) v 0= a 0t v=at

由于a < a 0 ，故v

此后，煤块与传送带运动速度相同，相关于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。

设在煤块的速度从0增加到v 0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分不为s 0和s ，有 s 0= 1/2a 0t 2+v 0t' s =v 02/2a

传送带上留下的黑色痕迹的长度 l = s 0－s 由以上各式得

0202ga )

g a (v l μμ-=

5、解：

, t 有最小值. 因而 时即aL v a

v v L 22=''='故当

解：(1)物体下滑到A 点的速度为v 0 ,由机械能守恒定律1/2 mv 02=mgh

v 0=2m/s

物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动,t 1= (v-v 0) / μg=1s S 1= (v 2-v 02 )/ 2μg=3m t 2=(L-S 1)/v=0.5s

∴t = t 1+t 2=1.5s

(2)W f =μmg S 1= 0.2×10 ×3J=6 J

或W f = 1/2 mv 2-1/2 mv 02= 1/2×(16-4)J= 6 J (3)在t 1时间内,皮带做匀速运动S 皮带=v t 1=4m Q= μmg ΔS = μmg(S 皮带-S 1)=2J (4)由能量守恒, W=Q+W f =8J

或W=μmg S 皮带=8J

6、〔1〕设行李包在空中运动时刻为t ， 飞出的水平距 离为s ，那么 h =1/2 gt 2 s ＝v t

代入数据得：t ＝0.3s s ＝0.9m 〔2〕设行李包的质量为m ，与传送带

相对运动时的加速度为a ，那么滑动摩擦力 F=μmg=ma

代入数据得：a ＝2.0m/s2

要使行李包从B 端飞出的水平距离等于〔1〕中所求水平距离，行李包从B 端飞出的水平抛出的初速度v =3.0m/s

设行李被加速到V 时通过的对地位移距离为s0，那么 2as 0 =v 2-v 02 ⑦ 代入数据得 s 0＝2.0m ⑧

故传送带的长度L 应满足的条件为：L ≥2.0m ⑨ 7、〔1〕传送带顺时针方向转动时受力如图示： mg sin θ-μmg cos θ= m a a = gsin θ-μgcos θ= 2 m/s2 S =1/2a t 2

s

42

16

22=?=

=

a

S t

A B

v （2）传送带逆时针方向转动物体受力如图：N f mg

开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动a 1=g sin 370 +μg cos 370 = 10m/s 2t 1=v/a 1=1s S 1=1/2×a 1t 2 =5m S 2=11m 1秒后，速度达到10m/s ，摩擦力方向变为向上

N

f mg

物体以初速度v =10m/s 向下作匀加速运动a 2=g sin370 -μg cos370 = 2 m/s 2S 2= vt 2+1/2×a 2 t 2211=10 t 2+1/2×2×t 22

t 2=1s

∴t =t 1+t 2=2s

8、 9

、

解: 设工件向上运动距离S 时，速度达到传送带的速度v ，由动能定理可知

μmgS cos30°–mgS sin30°= 0－1/2mv 2

解得S=0. 8m ，说明工件未到达平台时，速度已达到v ，所以工件动能的增量为△E K = 1/2mv 2=20J 工件重力势能增量为

△E P = mgh = 200J

在工件加速运动过程中,工件的平均速度为v/2 ，因此工件的位移是皮带运动距离S '的1/2，即S '= 2S = 1.6 m

由于滑动摩擦力作功而增加的内能△E 为△E=f △S= μmgcos30°(S '－S)= 60J 电动机多消耗的电能为△E K +△E P +△E=280J