第四章专题：动力学中的传送带模型 测试卷-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

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高一物理上册第四章 动力学中的传送带模型 专题测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每题4分，共16分） 1.如图所示，足够长的水平传送带以v＝2 m/s的速度逆时针匀速转动，一个物块以v0＝4 m/s的初速度从左端A处水平滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，那么物块再次返回到A处所用的时间为(　　) A.4 s B.2 s C.4.5 s D.3 s 2.如图，有一水平传送带以v＝2 m/s的速度匀速转动，现将一物块(可视为质点)轻放在传送带A端，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2。已知传送带长度为LAB＝10 m，则(　　) A.物块离开传送带时的速度大小为1 m/s B.物块在传送带上留下的划痕长为2 m C.物块在传送带上加速运动的时间为2 s D.物块在传送带上运动的总时间为5.5 s 3.(2024·济宁一中高一月考)如图所示，在一条倾斜的、静止不动的传送带上，有一个滑块能够自由地向下滑动，该滑块由上端自由地滑到底端所用时间为t1，如果传送带以速度v0顺时针运动起来，保持其他条件不变，该滑块由上端滑到底端所用的时间为t2，那么(　　) A.t1＝t2 B.t1＞t2 C.t1＜t2 D.不能确定 4.如图所示，水平传送带两端A、B间的距离为L，传送带以速度v沿顺时针方向转动，一个质量为M的小物块轻轻放在水平传送带的左端A处，小物块运动到B端，物块会在传送带上留下划痕。此过程中物块先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，两过程中物块运动的位移之比为2∶1，重力加速度为g，传送带速度大小不变。下列说法正确的是(　　) A.两过程中物块运动的平均速度之比为1∶1 B.物块做匀加速直线运动的时间为 C.物块与传送带间的动摩擦因数为 D.整个过程中物块与传送带间的划痕为、 二、多选题（每题8分，共40分） 5.(多选)如图所示，一传送带水平放置，以恒定的速度顺时针转动，一物块以某初速度滑上传送带左端，关于物块在传送带上运动的情况，下列说法正确的是(　　) A.物块一定一直做匀加速直线运动 B.物块可能先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 C.物块可能一直做匀速直线运动 D.物块可能先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动 6.(多选)(2024·广东肇庆高一期末)如图所示，一水平传送带沿顺时针方向以v0匀速转动，在传送带左端A处无初速度地轻放一小物块，则关于小物块从A端运动到B端过程中的速度v随时间t的变化图像，下列选项中可能正确的是(　　) 7.(多选)如图，倾角θ＝37°的足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，现将一质量m＝2 kg的小物体轻放在传送带的A端，小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则在上升过程中小物体(　　) A.加速度恒定 B.先加速运动后匀速运动 C.所受的摩擦力方向不变 D.所受的摩擦力大小始终为12 N 8.(多选)用如图甲所示的传送带把货物运送到一定高度，货物的速度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知传送带的倾角θ＝30°，传送带顺时针转动速度不变，取重力加速度大小g＝10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.传送带的速度大小为2 m/s B.货物在传送带上留下的划痕为4 m C.货物与传送带间的动摩擦因数为0.8 D.货物受到传送带的滑动摩擦力与静摩擦力大小之比为6∶5 9.(多选)如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋轻放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　) A.粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，可能小，也可能相等 B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ＋μcos θ) C.若μ≥tan θ，则粮袋从A到B一定一直是做加速运动 D.不论L长度如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsin θ 三、计算题（共44分） 10.（20分）某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A、B的距离L＝10 m，传送带以v＝5 m/s的恒定速度匀速向上运动。在传送带底端A轻放上一质量m＝5 kg的货物(可视为质点)，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝。求货物从A端运送到B端所需的时间。(g取10 m/s2) 11.（24分）如图，一平直的传送带以速率v＝2 m/s顺时针匀速运行，在A处把物体轻轻地放到传送带上，经过6 s，物体到达B处，A、B相距L＝10 m，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求物体在传送带上做匀加速运动的时间； (2)求物体与传送带之间的动摩擦因数； (3)若物体是煤块，求煤块在传送带上的划痕长度。 答 案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C D A C BC BD BC AD AB 1.答案　C 解析　物块在传送带上运动的加速度大小为a＝μg＝2 m/s2，则物块向右运动速度减为零的时间为t1＝＝2 s，通过的距离x＝＝ m＝4 m；物 块速度减为零后反向加速，加速到与传送带共速时的时间为t2＝＝1 s，位移x1＝＝ m＝1 m；物块匀速运动回到原出发点的时间为t3＝＝ s＝1.5 s，则物块从左端A处滑上传送带到再次返回到A处所用的时间t＝t1＋t2＋t3＝4.5 s，故选项C正确。 2.答案　D 解析　初始阶段，物块做匀加速直线运动，对物块受力分析有μmg＝ma，可得加速度a＝2 m/s2，因此加速的时间t1＝＝1 s，故C错误；加速过程的位移x1＝t1＝×1 m＝1 m，接下来做匀速运动，离开传送带时的速度为2 m/s，物块在传送带上留下的划痕长为Δx＝vt1－x1＝1 m，匀速运动所用时间t2＝＝ s＝4.5 s，因此物块在传送带上运动的总时间t＝t1＋t2＝5.5 s，故D正确，A、B错误。 3.答案　A 解析　滑块受重力、支持力、滑动摩擦力作用，当传送带以速度v0顺时针运动起来，保持其他条件不变时，滑块所受支持力不变，摩擦力大小和方向都不变，根据牛顿第二定律可知，两种情况下，滑块的加速度相等，而两种情况下滑块的位移也相等，根据x＝at2可知，两种情况下滑块运动的时间相等，即t1＝t2，选项A正确。 4.答案　C 解析　物块匀加速运动的平均速度1＝，匀速运动的速度为v，故平均速度之比为1∶2，A错误；物块匀加速运动的位移为L，则L＝t1，解得t1＝，B错误；由牛顿第二定律可得μmg＝ma，根据运动学公式有a＝，联立可得物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝，C正确；整个过程中的划痕长度为Δx＝vt1－t1＝L，D错误。 5.答案　BC 解析　若物块的初速度小于传送带的速度，则物块先做匀加速直线运动，当与传送带速度相同时做匀速直线运动，A错误，B正确；若物块的初速度等于传送带的速度，则物块一直做匀速直线运动，C正确；若物块的初速度大于传送带的速度，物块先做匀减速直线运动，当与传送带的速度相同时做匀速直线运动，D错误。 6.答案　BD 解析　物块先做匀加速直线运动，在到达B端前可能已经和传送带共速，也可能一直加速运动到B端，故B、D正确。 7.答案　BC 解析　开始时物体受到沿传送带向上的滑动摩擦力，因Ff＝μmgcos 37°＝12.8 N＞mgsin 37°＝12 N，则物体沿传送带向上加速运动，由于传送带足够长，当物体的速度与传送带的速度相等时，因μmgcos 37°＞mgsin 37°，则之后物体相对传送带静止，随传送带一起匀速向上运动，物体所受静摩擦力大小为12 N，方向沿传送带向上，故选项B、C正确，A、D错误。 8.答案　AD 解析　由题图乙知传送带的速度大小为2 m/s，选项A正确；由v－t图像的面积表示位移可知，在0～2 s内，传送带比货物多运动了2 m，则货物在传送带上留下的划痕为2 m，选项B错误；由题图乙知，货物在传送带上加速时的加速度为a＝ m/s2＝1 m/s2，根据牛顿第二定律有μmgcos θ－mgsin θ＝ma，解得μ＝，选项C错误；货物与传送带之间的滑动摩擦力大小Ff＝μmgcos θ＝mg，相对静止时的静摩擦力大小Ff静＝mgsin θ＝，则Ff∶Ff静＝6∶5，选项D正确。 9.答案　AB 解析　当mgsin θ>μmgcos θ时，粮袋可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带速度相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v；当mgsin θ<μmgcos θ时可能先做匀加速运动，当速度与传送带速度相同后，做匀速运动，到达B点时速度为v；也可能此传送带比较短，粮袋一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v，故A正确，D错误；粮袋开始运动时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得mgsin θ＋μmgcos θ＝ma，解得a＝g(sin θ＋μcos θ)，故B正确；若μ≥tan θ，粮袋从A到B可能是一直做加速运动，有可能在二者的速度相等后，粮袋做匀速直线运动，故C错误。 10.答案　3 s 解析　以货物为研究对象，由牛顿第二定律得μmgcos 30°－mgsin 30°＝ma 解得a＝2.5 m/s2 货物匀加速运动的时间 t1＝＝2 s 货物匀加速运动的位移 x1＝at＝5 m 因为μ＞tan θ，所以此后货物做匀速运动，运动位移 x2＝L－x1＝5 m 匀速运动的时间 t2＝＝1 s 货物从A端运送到B端所需的时间 t＝t1＋t2＝3 s。 11.答案　(1)2 s　(2)0.1　(3)2 m 解析　(1)由题意可知，物体从A到B先做匀加速直线运动，与传送带达到相同速度后，匀速运动到B端。 设物体做匀加速运动的时间为t，则 t＋v(6 s－t)＝L 代入数据解得t＝2 s。 (2)在匀加速运动过程中， 根据牛顿第二定律可知μmg＝ma 根据速度与时间的关系可得v＝at 联立解得μ＝0.1。 (3)在煤块匀加速运动过程中， 传送带上表面相对于地面的位移x＝vt＝4 m 煤块相对于地面的位移x′＝at2＝2 m 所以煤块在传送带上的划痕长度 Δx＝x－x′＝2 m。 学科网（北京）股份有限公司 $