2017届高考物理必威体育精装版模拟题精选训练（功能关系问题）专题04传送带中的功能关系（含解析）.docVIP

专题04 传送带中的功能关系 1．如图所示，传送带与两轮切点A、B间的距离为l=20m，半径为R=0.4m的光滑的半圆轨道与传送带相切于B点，C点为半圆轨道的最高点．BD为半圆轨道直径．物块质量为m=1kg．已知传送带与物块间的动摩擦因数=0.8，传送带与水平面夹角=37°．传送带的速度足够大，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10ms2，物块可视为质点．求： （1）物块无初速的放在传送带上A点，从A点运动到B点的时间； （2）物块无初速的放在传送带上A点，刚过B点时，物块对B点的压力大小； （3）物块恰通过半圆轨道的最高点C，物块放在A点的初速度为多大． 【】（1）根据牛顿第二定律求出物块的加速度，结合位移时间公式 求出物块从A到B的时间． （2）根据速度位移公式求出在B点的速度，结合径向的合力提供向心力求出支持力的大小，从而根据牛顿第三定律求出压力的大小． （3）根据牛顿第二定律求出C点的速度，对B到C的过程运用机械能守恒定律求出B点的速度，再根据速度位移公式求出A点的速度． （2）物块从A点由静止加速运动到B点，根据运动学公式有：v2=2al， 在B点物块做圆周运动，则有：， 根据牛顿第三定律有：NB′=NB， 代入数据联立解得NB′=48N． （3）物块沿轨道恰好到达最高点C，重力提供做圆周运动的向心力， 在C点，由牛顿第二定律得，， 物体由B运动到C过程中，根据机械能守恒定律得，， 在沿AB加速运动过程中，根据2al=， 代入数据联立解得． 答：（1）物块无初速的放在传送带上A点，从A点运动到B点的时间为10s； （2）物块无初速的放在传送带上A点，刚过B点时，物块对B点的压力大小为48N； （3）物块恰通过半圆轨道的最高点C，物块放在A点的初速度为． .如图甲所示，水平传送带AB逆时针匀速转动，一个质量为M=1.0 kg的小物块以某一初速度由传送带左端滑上，通过速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如例32图乙所示（图中取向左为正方向，以物块滑上传送带时为计时零点）。已知传送带的速度保持不变，g取10 m/s2。求： （1）物块与传送带间的动摩擦因数； （2）物块在传送带上的运动时间： （3）整个过程中系统生成的热量。 。 3s内，皮带的位移物块相对位移为： 所以转化的热能 。 3.某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型。倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触。传送带BC长L=6m，始终以v0=6m/s的速度顺时针运动，将一个质量m=1kg的物块由距斜面底端高度h1=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变。物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.。 （1）求物块由A点运动到C点的时间； （2）若把物块从距斜面底端高度h2=2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离； （3）求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落在地面上的同一点D。 【解析】⑴A到B过程：根据牛顿第二定律 ， 代入数据解得， 。 所以滑到B点的速度：， 物块在传送带上匀速运动到C，。 所以物块由A到B的时间：t=t1+t2=3s+1s=4s。 ⑵斜面上由根据动能定理　 　解得， . 设物块在传送带先做匀加速运动达v0，运动位移为x，则： 由 解得： x=5m6m 。 所以物体先做匀加速直线运动后和皮带一起匀速运动，离开C点做平抛运动， 　　 解得：s=6m。 .（2014·华约自主招生）如图所示的传送带装置，与水平面的夹角为θ，且tanθ=0.75。传送带的速度为v=4m/s，摩擦系数为μ=1.25，将一个质量m=4kg的小物块轻轻的放置在装置的底部，已知传送带装置的底 部到顶部之间的距离L=20m。（本题重力加速度g=10m/s2） （1）求物块从传送带底部运动到顶部的时间t； （2）求此过程中传送带对物块所做的功。 【】 （1）对小物块做受力分析，画出受力分析图如图。垂直斜面方向受力平衡：N=mgcosθ=mg。 小物块相对传送带滑动所受摩擦力：f1=μN=mg=mg。 平行斜面方向小物块做匀加速运动 ，由牛顿运动定律，f1-mgsinθ=ma， 解得：a=4m/s2。方向沿传送带向上。 运动到物块速度与传送带速度相同时经过的时间为：t1=v/