2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第六章机械能专题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y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，圆弧轨道上的点与圆心等高，一小物块从/!点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返冋圆弧轨道，返冋圆弧轨道时小物块恰好能到达〃点，则下列说法正确的是（）A.圆弧轨道的半径一定是匸B.若减小传送带速度，则小物块仍可能到达力点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】BD【名师解析】物块在圆弧轨道上下滑的过程中，物块的机械能守恒，根据机械

2、能守恒可得：廖=芬毗&所以小物块滑上传送带的初速度：%=莎物块到达传送带上之后，由于摩揀力的作用开始减速，速度减小为零之后，又在传送带的摩揀力的作用下反向加速，根据物块的受力可知，物块在减速和加速的过程物块的加速度的大小是相同的，所以物块返回圆弧轨道时速度犬小等于从圆弧轨道下滑刚到传送带时的速度犬小，只要传送带的速度必極，物块就能返回到力点，则R盏故A项错误；若减小传送带速度，只要传送带的速度论転，物块就能返回到力点，故B项正确,若増大传送带的速度，由于物块返回到圆弧轨道的速度不变，只能滑到/点，不能滑到圆弧轨道的最高点，故C项错误，D项正确。2.己知一足够长的传送带与水平面的倾角

3、为〃，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刃的物块，如图@）所示，以此时为广=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时问的变化关系，如图（b）所示（沿斜面向上为正方向，其屮r,>^）0已知传送带的速度保持不变。g取10m/sS则（）A.物块与传送带间的动摩擦因数"〈tan00〜内摩擦力对物块做负功，Zi〜Z2内靡擦力对物块做正功0〜h内，传送带对物块做功为li—~!nv2—-niviD.系统产生的热量一定大于物块动能的变化量的大小【参考答案】BD【名师解析】在血〜鸟内，物块向上运动〉则有“Mgcos驱sin血得故A错误；由题图知，物块先向下运

4、动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上。0〜h内，传送带对物块的摩揀力方向沿传送带向上〉则传送带对物块做员功，血〜鸟内物块沿传送带向上运动〉摩撫力做正功〉故B正确；内〉由團湎积售于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为根据动能定理得：阳+%=苏时-討】為则传送带对物块做功阵如苏阳，故c错误；物块的重力势能减小、动能也减小并都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得，系统产生的热量一定大于物块动能的变化量大小，故D正确。1.足够长的水平传送带以恒定速度卩匀速运动，某时刻一个质量为/〃的小物块以大小也是丫、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

5、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屮，滑动摩擦力对小物块做的功为必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.11=0fQ=mvB.WO,Q=^mvniv22dC2C.,Q=mvD.O=2mv【参考答案】B【名师解析】对小物块，由动能定理有“如设小物块与传送带间的动摩擦因数为〃，则小2v“物块与传送带间的相对路程x^=—^这段时间内因摩擦产生的热量Q=umg*xm=2mv,选项B正确。二、计算题1.（2018南京三校联考）如图所示，水平面右端放一质量〃尸0.lkg小物块，给小物块一％=4m/s的初速度使其向左运动，运动^lm后将弹

6、簧压至最紧，反弹冋到出发点时物块速度大小旳二2m/s.若水平面与一长的水平传送带平滑连接，传送带以r2=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^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。（^=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6）求：（1）小物块与水平面间的动摩擦因数R；（2）弹簧具有的最大弹性势能（3）要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体

7、'可的动摩擦因数“2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

8、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。【名师解析】（1）小物块在水平面向左运动再返回的过程，根据能量守恒定律得:f^mgx2d=imvl一代入数据解得：1=0-3o（2）小物块从出发到运动到弹簧压缩至最短的过程，由能量守恒定律得E.=-zwvo-f^rngd弾普具有的最大彈性势能2代入数据解得:£P=0-5Jo（3）木题分两种情况讨论：①设物块在圆轨道最低点时速度为乃时，恰好到达圆心右侧