中小学教育资源及组卷应用平台 2024高考物理压轴题冲刺16练 练5 传送带 1. （2024四川成都一诊）图（a）为成都天府国际机场某货物传送装置实物图，简化图如图（b）所示，该装置由传送带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板CDEF与传送带上表面垂直，传送带上表面ABCD与水平地面的夹角θ=37°，CD与水平面平行。传送带匀速转动时，工作人员将质量分布均匀的正方体货物从D点由静止释放，货物对地发生位移L=10m后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图（c）所示。已知传送带匀速运行的速度v=1m/s，货物质量m=10kg，其底部与传送带ABCD的动摩擦因数为，其侧面与挡板CDEF的动摩擦因数为。（sin37°=0.6，重力加速度，不计空气阻力）。求： （1）货物刚放上传送带时，其底面所受滑动摩擦力的大小及侧面所受滑动摩擦力的大小； （2）货物在传送带上所经历的时间t及传送装置多消耗的电能E； （3）某次测试过程中工作人员每隔从D点静止释放相同的货物，货物对地发生位移L=10m后被取走，若维持传送带匀速运转，传送带相对空载时需增加的最大功率。 【参考答案】（1），；（2），；（3） 【名师解析】 （1）货物放上传送带后，由剖面图对货物受力分析可得，传送带对货物支持力为，货物底面所受滑动摩擦力为，档板对货物支持力为，货物侧面所受滑动摩擦力为，由力的平衡条件 由滑动摩擦力计算式有 ， 代入数据可得 ， （2）因为与运动方向相同，与运动方向相反，货物将从静止开始沿传送带做匀加速直线运动，若能共速，则此后做匀速运动，由牛顿第二定律可得 解得 设货物匀加速至与传送带共速经历时间为，对地位移为，由运动学公式得 货物匀加速阶段的位移为 因，故能够共速。共速后，货物做匀速直线运动，直至被取下，设此段运动时间为，位移为由运动学公式得 货物匀速阶段所用的时间为 货物运动总时间为 传送装置多消耗的电能等于货物与传送装置之间由于摩擦产生的内能和货物增加的动能之和。货物与传送带之间 货物与挡板之间 货物增加的动能 传送装置多消耗的电能为 （3）分析可知货物在传送带上从静止到与传送带共速经历的时间均为，之后以速度v做匀速运动。因第1个货物在传送带上运动的总时间为t=10.2s，设第1个货物释放后又释放了N个货物，则 分析可知当第1个货物即将被取走时，传送带上共有11个货物，且前10个已共速。第11个货物在传送带上运动的时间为 第11个货物相对传送带滑动。综上，传送带上有11个货物且第11个处于加速运动阶段时，传送带需增加的功率达到最大值。传送带受到前10个货物的静摩力大小为，受到第11个货物的滑动摩擦力大小为，由瞬时功率计算式有 2. （2024福建漳州第二次质检）如图，物块A放在水平传送带上，左侧通过轻弹簧与固定竖直挡板相连，初始时，物块静止在沿逆时针方向运行的传送带上。某时刻在物块右侧通过不可伸长的轻绳绕过轻滑轮悬挂钩码B，弹簧与轻绳均水平，物块开始运动且始终处于传送带上。已知物块A和钩码B的质量均为，物块与传送带间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数，且始终处在弹性限度内，g取。求： （1）物块A静止在传送带上时，弹簧的形变量x； （2）悬挂钩码B的瞬间，物块A的加速度大小a； （3）悬挂钩码B后，物块A向右运动的最大速度v。 【参考答案】（1）；（2）；（3） 【名师解析】 （1）对物块A受力分析可得 代入数据解得 （2）悬挂钩码B的瞬间，设轻绳上的张力为，对钩码B受力分析可得 对物块A受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 （3）悬挂钩码B后，A、B整体做加速度减小的加速运动，当整体加速度为零时，物块A的速度最大，设此时弹簧伸长量为，则 代入数据可得 由于，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，可得弹簧弹力做功为零 对A、B整体由功能关系有 代入数据解得 3. （2 ... ...
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