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        教學(xué)考試雜志社“優(yōu)師計劃”階段性成果展示
        ——“模型類”相關(guān)試題選登

        2020-11-16 05:06:24
        教學(xué)考試(高考物理) 2020年4期

        【傳送帶模型】

        【例1】如圖1所示,傳送帶是廣泛應(yīng)用于運送貨物的工具,大量應(yīng)用于工廠、車站、機場等。機場里有一條水平勻速運行的傳送帶,傳送帶的速度為v,且足夠長。一個質(zhì)量為m的箱子無初速度地放在傳送帶一端,箱子與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)箱子的速度與傳送帶剛好相等時,由于停電,傳送帶立即停止運動。下列說法正確的是

        ( )

        圖1

        B.箱子相對傳送帶的位移為零

        C.箱子與傳送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能為mv2

        圖2

        【例2】如圖2所示,將滑塊從弧形軌道上的某點由靜止釋放,之后滑塊進入足夠長的傳送帶做直線運動,設(shè)傳送帶的速度為v1,滑塊剛進入傳送帶時的速度為v2,下列說法不正確的是

        ( )

        A.若v1=v2,傳送帶對滑塊始終不做功

        B.若v1

        C.若v1>v2,傳送帶對滑塊先做正功后不做功

        D.若傳送帶反向轉(zhuǎn)動,滑塊返回軌道前,傳動帶對滑塊先做負(fù)功后不做功

        【解析】當(dāng)v1=v2時,滑塊隨傳送帶一起勻速運動,故傳送帶與滑塊之間不存在摩擦力,即傳送帶對滑塊始終不做功,選項A正確,當(dāng)v1v2時,滑塊一開始相對傳送帶向左運動,滑塊受到的滑動摩擦力方向向右,則滑塊先做勻加速運動直到速度達(dá)到v1,再做勻速運動,故傳送帶對滑塊先做正功后不做功,選項C正確;若傳送帶反向轉(zhuǎn)動,滑塊返回軌道前,傳動帶對滑塊先做負(fù)功后做正功,選項D錯誤。

        【例3】如圖3所示,一小滑塊在光滑圓弧軌道上由靜止滑下,初速度為v0滑上水平放置靜止的傳送帶(小滑塊滑上傳送帶時無機械能損失),滑塊離開傳送帶后落到水平地面上的P點,已知滑塊與傳送帶間接觸面粗糙.下列對小滑塊的運動過程判斷正確的是

        ( )

        圖3

        A.若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,小滑塊將落到P點左側(cè)

        B.若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,小滑塊一定落在P點

        C.若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,小滑塊一定落在P點右側(cè)

        D.若傳送帶逆時針運行,滑塊滑過傳送帶過程中損失機械能與傳送帶不轉(zhuǎn)時相同

        【解析】無論傳送帶不轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動,小滑塊經(jīng)過傳送帶時摩擦力是不變化的,滑塊經(jīng)過傳送帶時克服摩擦力做功是一樣的,離開B點時速度也是一樣的,因此小滑塊仍落到P點,損失機械能相同,A錯誤,BD正確;如果順時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)傳送帶速度小于滑塊到達(dá)B點的速度時,小滑塊在傳送帶上將一直減速,仍會落到P點,C錯誤。

        【例4】如圖4所示,水平傳送帶A、B兩端相距8 m,傳送帶在電機帶動下始終保持v=12 m/s的速度逆時針運行。一物塊以vA=10 m/s的速度滑上傳送帶的A端,傳送帶與物體間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,取g=10 m/s2。物塊在傳送帶上運動的整個過程中,所受合外力F、加速度a、速度v、位移x隨時間t變化的圖象正確的是

        ( )

        圖4

        A B C D

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