2018年高考物理二轮复习第六章机械能专题6.7与传送带相关的能量问题

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1、专题6.7与传送带相关的能量问题一、选择题1.(2017·漳州检测)如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿逆时针方向转动，传送带的左端与光滑圆弧轨道底部平滑连接，圆弧轨道上的A点与圆心等高，一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回圆弧轨道，返回圆弧轨道时小物块恰好能到达A点，则下列说法正确的是(　　)A．圆弧轨道的半径一定是B．若减小传送带速度，则小物块仍可能到达A点C．若增加传送带速度，则小物块有可能经过圆弧轨道的最高点D．不论传送带速度增加到多大，小物块都不可能经过圆弧轨道的最高点【参考答案】BD2．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，

2、以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的质量为m的物块，如图(a)所示，以此时为t＝0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图(b)所示(沿斜面向上为正方向，其中v1＞v2)。已知传送带的速度保持不变。g取10m/s2，则(　　)A．物块与传送带间的动摩擦因数μ

3、小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是(　　)A.W＝0，Q＝mv2B.W＝0，Q＝2mv2C.W＝，Q＝mv2D.W＝mv2，Q＝2mv2【参考答案】B【名师解析】对小物块，由动能定理有W＝mv2－mv2＝0，设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则小物块与传送带间的相对路程x相对＝，这段时间内因摩擦产生的热量Q＝μmg·x相对＝2mv2，选项B正确。二、计算题1．（201

4、8南京三校联考）如图所示，水平面右端放一质量m=0.1kg小物块，给小物块一v0=4m/s的初速度使其向左运动，运动d=1m后将弹簧压至最紧，反弹回到出发点时物块速度大小v1=2m/s．若水平面与一长L=3m的水平传送带平滑连接，传送带以v2=10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端又与一竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R=0.8m．当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭。（g=10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）求：（1）小物块与水平面间的动摩擦因数μ1；（2）弹簧具有的最大弹性势能Ep；（3）要使小物块进入竖

5、直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数μ2应满足的条件。【题型分析】传送带、弹簧、竖直面内的圆周运动都是经典模型，也是高考命题热点，此题将传送带、弹簧、竖直面内的圆周运动有机组合，考查能量守恒定律、动能定理、牛顿运动定律及其相关知识点，意在考查综合运用知识分析解决问题的能力。（3）本题分两种情况讨论：①设物块在圆轨道最低点时速度为v3时，恰好到达圆心右侧等高点，由机械能守恒定律，得：v3=4m/s由于v3=4m/s

6、°的传送带以速度v=1.0m/s顺时针转动，位于其底部的煤斗每秒钟向其输送K=4.0kg的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，传送带将煤屑送到h=3.0m的高处，煤屑与传送带间的动摩擦因素μ=0.8，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。（重力加速度g=10m/s2，传送带直径大小可忽略）求：（1）煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时前进的位移和时间；（2）传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率。【名师解析】（1）设有质量为m0的煤屑落到传送带上后向上加速运动，加速度0.4m/s2………………………………（2分）位移为1.25m……………………

7、…………（2分）时间为2.5s…………………………………………（2分）（2）解法1(作用力法)：传送带上的煤屑处于相对滑动和处于相对静止阶段所受的摩擦力不同，要分别计算处于加速阶段的煤屑所受总的滑动摩擦力为64N………………………………（4分）处于匀速阶段的煤屑所受总的静摩擦力为90N……………………………（4分）传送带所受煤屑总摩擦力为154N…………………………………（2分）输出功率P=fv=154W………………………………（2分）3.(2016·乐山市三诊)利用弹簧弹射和皮带传动装置可以将工件运送至高处。如图4所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，

8、倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面