1、专题专题 44传送带中的能量问题传送带中的能量问题 1(多选)如图所示，水平传送带在电动机的带动下始终以速度 v 匀速运动某时刻在传 送带上 A 点处轻轻放上一个质量为 m 的小物体，经时间 t 小物体的速度与传送带相同，相对 传送带的位移大小为 x，A 点未到右端，在这段时间内() A.小物体相对地面的位移大小为 x B传送带上的 A 点对地的位移大小为 x C由于物体与传送带相互作用产生的热能为 mv2 D由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为 mv2 2. (多选)如图所示，水平传送带保持静止时，一个质量为 m 的小物块以水平初速度 v0从传 送带左端冲上传送带，从传送带右端以一个较
2、小的速度 v1滑出传送带现在让传送带在电动 机的带动下以速度 v2逆时针匀速转动，小物块仍以水平初速度 v0从传送带左端冲上传送带， 则() A小物块可能会从传送带左端滑出 B小物块仍以速度 v1从传送带右端滑出 C小物块克服摩擦力做的功为 1 2mv 2 01 2mv 2 1 D小物块和传送带间因摩擦而产生的内能为 1 2mv 2 01 2mv 2 1 3(多选)如图所示，一质量为 1kg 的小物块自斜面上 A 点由静止开始下滑，经 2s 运动到 B 点后通过光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的传送带， 传送带以 4m/s 的恒定速率运行 已 知 A、B 间距离为 2m，传送带长度(即 B、C
3、 间距离)为 10m，小物块与传送带的动摩擦因数为 0.2，取 g10m/s2.下列说法正确的是() A.小物块在传送带上运动的时间为 2.32s B小物块在传送带上因摩擦产生的热量为 2J C小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为 6J D小物块滑上传送带后，传动系统因此而多消耗的能量为 8J 42021广东深圳市调研(多选) 如图所示，滑轮大小可忽略的传送带以恒定速率顺时针转动将小物块在传送带底端 P 点无初速度释放，小物块在摩擦力的作用下运动至传送带顶端在小物块运动过程中，下列 说法中正确的是() A小物块所受摩擦力的瞬时功率一定不断变大 B小物块所受摩擦力做的功大于小物块动能
4、的增加量 C若物块滑到顶端时恰好与传送带共速，则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增 加的机械能 D若物块滑到顶端时恰好与传送带共速，则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增 加的动能 52021陕西部分学校摸底(多选) 如图所示，倾角为37的传送带以速度 v2m/s 沿图示方向匀速运动现将一质量为 2kg 的小木块，从传送带的底端以 v04m/s 的初速度，沿传送带运动方向滑上传送带已知小 木块与传送带间的动摩擦因数为0.5， 传送带足够长， sin370.6， cos370.8， 取 g10m/s2. 从小木块滑上传送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是() A运动时间为 0.4s
5、B发生的位移为 1.6m C产生的热量为 9.6J D摩擦力对小木块所做的功为 12.8J 6. 如图所示，某工厂用传送带向高处运送货物，将一货物轻轻放在传送带底端，第一阶段 物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带顶 端下列说法正确的是() A第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功 B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量 C第一阶段物体和传送带间摩擦生的热等于第一阶段物体机械能的增加量 D物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功 7(多选)如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率 v0沿逆
6、时针方向运行，t 0 时，将质量 m1kg 的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的 vt 图像如图 乙所示设沿传送带向下为正方向，取重力加速度 g10m/s2，则() A传送带的速率 v010m/s B传送带的倾角30 C物体与传送带之间的动摩擦因数0.5 D02.0s 内摩擦力对物体做功 Wf24J 专题专题 44传送带中的能量问题传送带中的能量问题 1AD2.BC3.BCD 4BC小物块在传送带摩擦力作用下可能先加速再匀速运动，摩擦力的瞬时功率则先增 大后不变，A 错误；小物块上滑过程中，重力做负功，摩擦力做正功，总功等于动能增加量， 所以摩擦力做功大于小物块动能增加量，B 正
7、确；由功能关系可知，小物块增加的机械能等于 摩擦对物块做的功，即 fs物，而 x带2x物，Qf(x带x物)fx物，故 C 正确，D 错误 5BC第一阶段：根据牛顿第二定律有 mgsinmgcosma1，得 a110m/s2，第一阶 段小木块的位移为 x1v 2v2 0 2a1 0.6m， 所用时间为 t1vv0 a1 0.2s， 传送带的位移为 x传1vt1 0.4m，相对位移为x1x1x传10.2m；第二阶段 mgsinmgcosma2，得 a22m/s2， 第二阶段小木块的位移为 x2 v2 2a21m，所用时间为 t 2 v a21s，传送带的位移为 x 传2vt2 2m，相对位移为x2
8、x传2x21m由以上分析可知，运动总时间为 tt1t21.2s，小木块 的总位移 xx1x21.6m，产生总热量为 Qmgcosx1mgcosx29.6J；摩擦力第一 阶段对小木块做负功，第二阶段对小木块做正功，摩擦力对小木块所做的功为 W mgcosx1mgcosx23.2J，可知 BC 正确 6C对物体分析知，其在两个阶段所受摩擦力方向都沿斜面向上，与其运动方向相同， 摩擦力对物体都做正功，A 错误；由动能定理知，合外力做的总功等于物体动能的增加量，B 错误；物体机械能的增加量等于摩擦力对物体所做的功，D 错误；设第一阶段物体的运动时间 为 t，传送带速度为 v，对物体：x1v 2t，对传
9、送带：x 1vt，摩擦产生的热 QFfx相对Ff(x1 x1)Ffv 2t，机械能增加量EF fx1Ffv 2t，所以 QE，C 正确 7ACD当物体的速度超过传送带的速度后，物体受到的摩擦力的方向发生改变，加速 度也发生改变，根据 vt 图像可得，传送带的速率为 v010m/s，A 正确；1.0s 之前的加速度 a110m/s2， 1.0s之后的加速度a22m/s2， 结合牛顿第二定律， gsingcosa1， gsingcos a2，解得 sin0.6，37，0.5，B 错误，C 正确；摩擦力大小 Ffmgcos4N，在 01.0s 内，摩擦力对物体做正功，在 1.02.0s 内，摩擦力对物体做负功，01.0s 内物体的 位移为 5m， 1.02.0s 内物体的位移是 11m， 02.0s 内摩擦力做的功为4(115) J24J， D 正确
