传送带问题专题讲解

合集下载

运动与力的关系专题之传送带问题(典型例题分析+专项训练)附详细解析

运动与力的关系专题之传送带问题(典型例题分析+专项训练)附详细解析

牛顿第二定律的运用之传送带问题一、传送带水平放,传送带以一定的速度匀速转动,物体轻放在传送带一端,此时物体可能经历两个过程——匀加速运动和匀速运动。

【例题1】在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带,当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的摩擦力使行李开始运动,最后行李随传送带一起前进,设传送带匀速前进的速度为0.6m/s,质量为4.0kg的皮箱在传送带上相对滑动时,所受摩擦力为24N,那么,这个皮箱无初速地放在传送带上后,求:(1)经过多长时间才与皮带保持相对静止?(2)传送带上留下一条多长的摩擦痕迹?【答案】分析:(1)行李在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度,和传送带一起做匀速直线运动(2)传送带上对应于行李最初放置的一点通过的位移与行李做匀加速运动直至与传送带共同运动时间内通过的位移之差即是擦痕的长度解答:解:(1)设皮箱在传送带上相对运动时间为t,皮箱放上传送带后做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿运动定律:皮箱加速度:a==m/s2=6m/s2由v=at 得t==s=0.1s(2)到相对静止时,传送带带的位移为s1=vt=0.06m皮箱的位移s2==0.03m摩擦痕迹长L=s1--s2=0.03m(10分)所以,(1)经0.1s行李与传送带相对静止(2)摩擦痕迹长0.0.03m二、传送带斜放,与水平方向的夹角为θ,将物体轻放在传送带的最低端,只要物体与传送带之间的滑动摩擦系数μ≥tanθ,那么物体就能被向上传送。

此时物体可能经历两个过程——匀加速运动和匀速运动。

【例题2】如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A→B的长度L=50m,则物体从A到B需要的时间为多少?解:物体放上传送带后,开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动,对小物体受力分析如下图所示:可知,物体所受合力F合=f-Gsinθ又因为f=μN=μmgcosθ所以根据牛顿第二定律可得:此时物体的加速度a===m/s2=1.2m/s2当物体速度增加到10m/s时产生的位移x===41.67m因为x<50m所以=8.33s所以物体速度增加到10m/s后,由于mgsinθ<μmgcosθ,所以物体将以速度v做匀速直线运动故匀速运动的位移为50m-x,所用时间所以物体运动的总时间t=t1+t2=8.33+0.83s=9.16s答:物体从A到B所需要的时间为9.16s.三、传送带斜放,与水平方向的夹角为θ,将物体轻放在传送带的顶端,物体被向下传送。

专题4 传送带模型专题

专题4 传送带模型专题

传送带相关问题专题一、难点形成的原因:1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清;2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误;3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。

二、难点突破策略:1、摩擦力的判断第1个难点应属于易错点,突破方法是先要正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。

摩擦力的产生条件:⑴物体间相互接触、挤压;⑵接触面不光滑;⑶物体间有相对运动趋势或相对运动。

2、运动状态的判断第2个难点是对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断容易错误。

解决此问题的方法是对在传送带上的物体进行正确的受力分析,尤其要注意摩擦力的突变(大小、方向),要知道摩擦力突变的时刻均发生在v物= v带的时刻。

由于摩擦力的突变导致运动状态的改变,即物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动。

我们先来看一个最基本的传送带问题:图1如图1甲所示,A、B分别是传送带上和物体上的一点,刚放上物体时,两点重合。

设皮带的速度为,物体做初速为零的匀加速直线运动,末速为,其平均速度为,所以物体的对地位移,传送带对地位移,所以A、B两点分别运动到如图1乙所示的A'、B'位置,物体相对传送带的位移也就显而易见了,,就是图1乙中的A'、B'间的距离,即传送带比物体多运动的距离,也就是物体在传送带上所留下的划痕的长度。

3、能量的转化第3个难点也应属于思维上有难度的知识点。

必须要牢记一点:只要有滑动摩擦力做功的过程,必有内能转化。

一个物体以一定初速度滑上一粗糙平面,会慢慢停下来,物体的动能通过物体克服滑动摩擦力做功转化成了内能。

这里容易犯错误的地方是在整个过程中对产生的内能判断错误,也就是说对物体相对于传送带的位移搞不清楚。

下面先来看一个例子:质量为M的长直平板,停在光滑的水平面上,一质量为m的物体,以初速度v0滑上长板,已知它与板间的动摩擦因数为μ,此后物体将受到滑动摩擦阻力作用而做匀减速运动,长板将受到滑动摩擦动力作用而做匀加速运动,最终二者将达到共同速度。

公开课-传送带问题

公开课-传送带问题

问③:试问物块在最短时间内从A运动到B的 情况下,传送带速度至少是多大?
②若传送带的速度较大,求物块从A运动到B 所需要的时间,且试着画出v-t图像
问④:若A为一煤炭,能在与之接触的物体上 留下印记,试求物块在最短时间内从A运动到 B的过程中,留下了多长的痕迹?
7.如图6所示,质量为m的物体用细
绳拴住放在水平粗糙传送带上,
1. 只有v1=v2时,才有v2′=v1 2. 若v1>v2时, 则v2′=v2 3. 若v1<v2时, 则v2′=v2 4. 不管v2多大,v2′=v2.
如图所示的传送皮带,其水平部分ab=2m, bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°,一小 物体A与传送皮带的滑动摩擦系数μ=0.25, 皮带沿图示方向运动,速率为2m/s。若把 物体A轻轻放到a点处,它将被皮带送到c点, 且物体A一直没有脱离皮带。求物体A从a点 被传送到c点所用的时间。
如图所示,传送带两轮A、B的距离L=11m,皮 带以恒定速度v=2m/s运动,现将一质量为m的 物块无初速度地放在A端,若物体与传送带间的动 摩擦因数为μ=0.8,传送带的倾角为α=37°,那 么物块m从A端运到B端所需的时间是多少?
(g取10m/s2,cos37°=0.8)
因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、 传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小 和方向的不同,传送带问题往往存在多种可 能,因此对传送带问题做出准确的动力学过 程分析,是解决此类问题的关键。
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=2m/s 如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑 上A端瞬时速度VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则
问②:若传送带的速度较大,求物块从A运动到B所需要的时间,且试着画出v-t图像

传送带问题.教学资料

传送带问题.教学资料

练习1:图1,某工厂用传送带传送零件,设两轮
圆心的距离为S,传送带与零件的动摩擦因数为 ,
传送带的速度为V,在传送带的最左端P处,轻放 一质量为m的零件,并且被传送到右端的Q处,设 零件运动一段与传送带无相对滑动,则传送零件 所需的时间为多少?
• 练习2:如图2所示,传送端的带与地面的倾角 =370 ,从A端到B长度为16m,传送带以v= 10m/s的速度沿逆时针方向转动,在传送带上端 A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体,它与 传送带之间的动摩擦因数为=0.5,求物体从A端
运动到B端所需的时间是多少?
结束语
谢谢大家聆听!!!
11
37 °
斜面传送带
例5:如图所示,传送带与地面倾角为37 ° ,从A到B长度 为16m,传送带以v=20m/s,变:(v= 10m/s)的速 率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m= 0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5.求 物体从A运动到B所需时间是多少.(sin37°=0.6):一传送带装置示意如图,传送带与地面倾角为37 °,以 4m/s的速度匀速运行,在传送带的低端A处无初速地放一个质 量为0.5kg的物体,它与传送带间动摩擦因素μ=0.8,A、B间长 度为25m, 求: (1)说明物体的运动性质(相对地面) (2)物体从A到B的时间为多少? (sin37°=0.6)
37 °
总结
传送带问题的分析思路:
初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析 出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再 分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。
难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时,物体 能否与皮带保持相对静止。一般采用假设法,假使能否成立 关键看F静是否在0- Fmax之间

34传送带问题多过程和极限

34传送带问题多过程和极限
光滑的水平地面,设切面亦光滑,问至少用多 大的水平推力推m,m才相对M滑动?
m
θ
M
解: 设水平推力为F时,m刚好相对M滑 动.对整体和m分别根据牛顿第二定律
F (M m)a ①
F N1 sin ma ②
N1 cos mg 0 ③
θ m
θ MF
mg
联立①②③式解出使m相对M
相对滑动的最小推力
模型化归“竖直方向的弹簧振 子”
临界和极值问题
临界状态:当物体从某种特性变化到另一种特性时, 发生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态,出现,“临 界状态”时,既可理解成“恰好出现”也可以理解为“恰 好不出现”的物理现象.
解决中学物理极值问题和临界问题的方法
(1)极限法:在题目中知出现“最大”、“最小”、“刚 好”等词语时,一般隐含着临界问题,处理这类问题时,可 把物理问题(或过程)推向极端,分析在极端情况下可能出 现的状态和满足的条件,应用规律列出在极端情况下的方程, 从而暴露出临界条件.
(3)数学方法:将物理过程转化为数学公式,根据数学表 达式求解得出临界条件.
例1.如图,质量分别为m、M的A、B两木块叠放在
光滑的水平地面上,A与B之间的动摩擦因数为μ。 若要保持A和B相对静止,则施于A的水平拉力F的
A m m
最大值为多少?若要保持A和B相对静止,则施于 B M
B的水平拉力F的最大值为多少?若要把B从A下表
(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线 索,但在变化过程中可能出现临界问题,也可能不出现临界 问题,解答这类题,一般用假设法.
例如用假设法分析物体受力
方法I:假定此力不存在,根据物体的受力情况分析物体 将发生怎样的运动,然后再确定此力应在什么方向,物体才会 产生题目给定的运动状态.

高中物理传送带问题(全面)讲解

高中物理传送带问题(全面)讲解
2.常用方法: 动力学方法 图像法 功能关系法 动量的观点
一般分类:
1.水平传送带匀速运动
2.水平传送带变速运动 3.斜面形传送带 4.组合传送带
五、分类解析
(三)斜面形传送带 1.传送带匀速向上运动 (1)物体由顶端释放 (2)物体由底端释放 2.传送带匀速向下运动 (1)物体由顶端释放 (2)物体由底端释放
f L=1/2m(v02-v12)
传送带转动时,可能一直减速,也可能先加(减)速后匀速
运动,相对滑动的距离为s f s=1/2m(v02-v22)
s≤L
∴v2≥v1
例5、如图示,传送带与水平面夹角为370 ,并以 v=10m/s运行,在传送带的A端轻轻放一个小物体, 物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5, AB长16米, 求:以下两种情况下物体从A到B所用的时间.
v
30°
解: 设工件向上运动距离S 时,速度达到传送带的速 度v ,由动能定理可知
μmgS cos30°– mgS sin30°= 0- 1/2 mv2
解得 S=0. 8m,说明工件未到达平台时,速度已达到 v ,
所以工件动能的增量为 △EK = 1/2 mv2=20J
工件重力势能增量为
△EP= mgh = 200J
答案:3 s
[解析] 由牛顿第二定律 μmgcos30°-mgsin30°=ma 解得 a=2.5 m/s2
货物匀加速运动的时间
t1=va=2 s
货物匀加速运动的位移
s1=12at21=12×2.5×22 m=5 m 随后货物做匀速运动,运动位移 s2=L-s1=5 m 匀速运动时间 t2=sv2=1 s 运动的总时间 t=t1+t2=3 s
A
B

专题二:传送带(相对运动)问题

专题二:传送带(相对运动)问题

专题二,传送带(相对运动)问题一、传送带模型中要注意摩擦力的突变①滑动摩擦力消失②滑动摩擦力突变为静摩擦力③滑动摩擦力改变方向二、传送带模型的一般解法①确定研究对象;②分析其受力情况和运动情况,(画出受力分析图和运动情景图),注意摩擦力突变对物体运动的影响;③分清楚研究过程,利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。

三、难点疑点:传送带与物体运动的牵制。

牛顿第二定律中a是物体对地加速度,运动学公式中S是物体对地的位移,这一点必须明确。

四、分析问题的思路:初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变1.物块从光滑斜面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,使传送带随之运动,如图所示,物块仍从P点自由滑下,则()A.物块有可能落不到地面 B.物块将仍落在Q点图1C.物块将会落在Q点的左边 D.物块将会落在Q点的右边2.(2003年·江苏理综)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带A、B始终保持v=1m/s的恒定速率运行;一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2m,g取10m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;(2)求行李做匀加速直线运动的时间;(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处.求行李从A处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.图23.如图所示,传送带与地面倾角θ=37°,从AB长度为16m,传送带以10m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体从A运动到B需时间是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)图34.如图3-2-24所示,传送带两轮A、B的距离L=11 m,皮带以恒定速度v=2 m/s运动,现将一质量为m的物块无初速度地放在A端,若物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,传送带的倾角为α=37°,那么物块m从A端运到B端所需的时间是多少?(g取10 m/s2,cos37°=0.8)图45.在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。

高中物理传送带问题(全面)课件

高中物理传送带问题(全面)课件
缆车系统通常由多个传送带组成,形成一个封闭的循环,确保游客能够 方便地往返于各个滑雪场地。同时,传送带在缆车系统中的应用也提高 了滑雪场的安全性和运营效率。
THANKS
感谢观看
02
水平传送带问题
水平传送带上的匀速运动
总结词
当物体在水平传送带上做匀速运动时,其受力平衡,加速度 为零。
详细描述
物体在水平传送带上匀速运动时,所受的滑动摩擦力与传送 带的速度方向相反,大小相等,因此物体受力平衡,加速度 为零。此时,物体与传送带之间没有相对运动或相对运动的 趋势。水平传送带上的加速Fra bibliotek动应用实例
当物体在传送带上滑动时,合外力对 物体所做的功等于物体动能的增加量 。通过比较物体在传送带上滑动前后 的动能,可以判断物体的运动状态变 化。
重力势能与传送带问题
重力势能
物体由于受到重力作用而具有的势能 。在传送带问题中,重力势能的变化 会影响物体的运动状态。
应用实例
当传送带倾斜时,物体在传送带上滑 动的过程中,重力势能会发生变化。 通过分析重力势能的变化,可以判断 物体在传送带上的运动情况。
总结词
当物体在水平传送带上做加速运动时,其受到的滑动摩擦力与传送带速度方向相 同。
详细描述
当物体在水平传送带上做加速运动时,受到的滑动摩擦力与传送带的速度方向相 同,因此物体受到一个与传送带速度方向相同的合外力。这个合外力使物体的加 速度增加,物体与传送带之间的相对运动或相对运动的趋势增加。
水平传送带上的减速运动
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
确定物体的运动状态
确定物体受到的摩擦力、支持力和重力等 作用力。
根据物体的初速度、传送带的速度和加速 度等情况,判断物体的运动状态是静止、 匀速直线运动还是匀变速运动。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

传送带问题专题讲解[P3.]一.命题趋向与考点传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,因而,这种类型问题具有生命力,当然也就是高考命题专家所关注的问题.二.知识概要与方法传送带分类: 水平、倾斜两种; 按转向分: 顺时针、逆时针转两种。

(1)受力和运动分析:受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)——发生在v物与v带相同的时刻;运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。

分析关键是:一是v物、v带的大小与方向;二是mgsinθ与f 的大小与方向。

[P4.] (2)传送带问题中的功能分析①功能关系:W F=△E K+△E P+Q②对W F、Q的正确理解(a)传送带做的功:W F=F·S带功率P=F · v带(F由传送带受力平衡求得)(b)产生的内能:Q=f · S相对(c)如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能E k和因摩擦而产生的热量Q有如下关系:[P5.](一)水平放置运行的传送带处理水平放置的传送带问题,首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻力还是动力;其二是对物体进行运动状态分析,即对静态→动态→终态进行分析和判断,对其全过程作出合理分析、推论,进而采用有关物理规律求解.这类问题可分为:①运动学型;②动力学型;③动量守恒型;④图象型.[P7.]例1. 如图所示,一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动, 传送带把A 处的工件运送到B处, A,B相距L=10m。

从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s,能传送到B处,要用最短的时间把工件从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少多大?解: 由题意可知 t >L/v,所以工件在6s内先匀加速运动,后匀速运动,故有S1=1/2 vt1①ABvS2=vt2②且t1+t2=t ③S1+S2=L ④联立求解得: t1=2s;v=a t1, a=1m/s2 ⑤若要工件最短时间传送到B处,工件加速度仍为a,设传送带速度为v' ,工件先加速后匀速,同上L=½ v't1+v't2 ⑥若要工件最短时间传送到B处,工件加速度仍为a,设传送带速度为v' ,工件先加速后匀速,同上L=½ v't1+v't2 ⑥又⑦t2=t-t1⑧联立求解⑥─⑧得⑨将⑨式化简得⑩从⑩式看出,其t有最小值.因而通过解答可知工件一直加速到B所用时间最短.[P9.]例2. 质量为m的物体从离传送带高为H处沿光滑圆弧轨道下滑,水平进入长为L的静止的传送带落在水平地面的Q点,已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ,则当传送带转动时,物体仍以上述方式滑下,将落在Q点的左边还是右边?解:物体从P点落下,设水平进入传送带时的速度为v0,则由机械能守恒得:mgH=1/2 m v02,PQHhL当传送带静止时,分析物体在传送带上的受力知物体做匀减速运动,a=μmg/m=μg物体离开传送带时的速度为随后做平抛运动而落在Q点当传送带逆时针方向转动时,分析物体在传送带上的受力情况与传送带静止时相同,因而物体离开传送带时的速度仍为随后做平抛运动而仍落在Q点(当v02<2μgL时,物体将不能滑出传送带而被传送带送回, 显然不符合题意,舍去)当传送带顺时针转动时,可能出现五种情况:(1) 当传送带的速度v较小,分析物体在传送带上的受力可知,物体一直做匀减速运动,离开传送带时的速度为因而仍将落在Q点(2) 当传送带的速度时,分析物体在传送带上的受力可知,物体将在传送带上先做匀减速运动,后做匀速运动,离开传送带时的速度因而将落在Q点的右边.(3) 当传送带的速度时,则物体在传送带上不受摩擦力的作用而做匀速运动,故仍将落在Q点. (4) 当传送带的速度时,分析物体在传送带上的受力可知, 物体将在传送带上先做匀加速运动,后做匀速运动,离开传送带时的速度因而将落在Q点的右边(5)当传送带的速度v较大时,则分析物体在传送带上的受力可知,物体一直做匀加速运动,离开传送带时的速度为因而将落在Q点的右边.综上所述:当传送带的速度时,物体仍将落在Q点;当传送带的速度时,物体将落在Q点的右边.[P13.]2005年江苏理综卷35. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。

如图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行,一质量为m=4Kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。

设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2.0m,g取10m/s2。

(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小。

(2)求行李做匀加速直线运动的时间。

(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。

求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。

BAvLm解:(1)滑动摩擦力F=μmg代入题给数值,得 F=4N由牛顿第二定律,得 F=m a代入数值,得a=1m/s2(2)设行李做匀加速运动的时间为t,行李加速运动的末速度为v=1m/s。

则v=at1代入数值,得t1=1s匀速运动的时间为t2t2 = ( L - 1/2 a t12 )/v = 1.5s运动的总时间为 T=t1+t2=2.5s(3)行李从A处匀加速运动到B处时,传送时间最短。

则l=1/2at min2代入数值,得t min=2s传送带对应的最小运行速率v min=at min代入数值,得v min=2m/s[P15.]例3. 某商场安装了一台倾角为θ=300的自动扶梯,该扶梯在电压为U=380V的电动机带动下以v=0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率P =4.9kW.不载人时测得电动机中的电流为I=5A,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少?(设人的平均质量m=60kg,g=10m/s2)解答:这台自动扶梯最多可同时载人数的意义是电梯仍能以v=0.4m/s的恒定速率运动.按题意应有电动机以最大输出功率工作,且电动机做功有两层作用:一是电梯不载人时自动上升;二是对人做功.由能量转化守恒应有:P总=P人+P出,设乘载人数最多为n,则有P=IU+ n · mgsinθ·v,代入得n=25人[P16.]例4、如图甲示,水平传送带的长度L=6m,传送带皮带轮的半径都为R=0.25m,现有一小物体(可视为质点)以恒定的水平速度v0滑上传送带,设皮带轮顺时针匀速转动,当角速度为ω时,物体离开传送带B端后在空中运动的水平距离为s,若皮带轮以不同的角速度重复上述动作(保持滑上传送带的初速v0不变),可得到一些对应的ω和s值,将这些对应值画在坐标上并连接起来,得到如图乙中实线所示的 s - ω图象,根据图中标出的数据(g取10m/s2 ),求:(1)滑上传送带时的初速v0以及物体和皮带间的动摩擦因数μω/rads-1s /m4280.53.5(2)B端距地面的高度h(3)若在B端加一竖直挡板P,皮带轮以角速度ω′=16rad/s顺时针匀速转动,物体与挡板连续两次碰撞的时间间隔t′为多少 ? ( 物体滑上A端时速度仍为v0,在和挡板碰撞中无机械能损失)解: (1)由图象可知:当ω≤ω1=4rad/s时,物体在传送带上一直减速,经过B点时的速度为 v1=ω1R=1m/sω/rads-1s /m4280.53.52.5201.51681.0当ω≥ω2=28rad/s时,物体在传送带上一直加速,经过B点时的速度为 v2=ω2R=7m/s由a=μg, v02 - v12 =2μgL v22 – v02 =2μgL解得μ=0.2 v0=5m/s(2)由图象可知:当水平速度为1m/s时,水平距离为0.5m,t=s/v=0.5s h=1/2 gt2=1.25m(3) ω′ =16rad/s 物体和板碰撞前后的速度都是v′ =ω′ R =4m/sv皮/ms-155v B/ms-11717第一次碰后速度向左,减速到0,再向右加速到4m/s时第二次碰板t' =2 v' /a= 2v'/μg =4s讨论: v0=5m/s v皮=ωR =ω/4 v B=s/t=s/0.5将s- ω图象转化为v B - v皮图象如图示:当ω≤4rad/s时, v皮≤1m/s, 物体在传送带上一直减速,当 4rad/s ≤ω≤20 rad/s时, 1m/s ≤v皮 ≤v0=5m/s, 物体在传送带上先减速,然后以ωR匀速运动当ω=20rad/s时, v皮=5m/s, 物体在传送带上一直匀速,当20rad/s ≤ω≤28rad/s时, 5m/s ≤v皮≤7m/s,物体在传送带上先加速,然后以ωR匀速运动当ω≥28rad/s时, v皮≥ 7m/s, 物体在传送带上一直加速[P19.]2006年全国卷Ⅰ24. (19分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。

初始时,传送带与煤块都是静止的。

现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。

经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。

求此黑色痕迹的长度。

解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。

根据牛顿定律,可得a=μg设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有v0=a0t v=a t由于a<a0,故v<v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。

再经过时间t',煤块的速度由v增加到v0,有 v=v+a t'此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。

设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有s0=a0t2+v0t' s=传送带上留下的黑色痕迹的长度l=s0-s由以上各式得[P21.]04年苏州模考题、如图示,水平传送带AB长L=8.3m,质量为M=1kg 的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动( 传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,设木块沿AB方向的长度可忽略,子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,取g=10m/s2,问:BAv1Lv0M(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离是多少?(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?(3)木块在传送带上的最终速度多大?(4)在被第二颗子弹击中前,木块、子弹和传送带这一系统所产生的热能是多少?解:(1)由动量守恒定律 mv0 –Mv1=mu+MV V=3m/s对木块由动能定理: μMgS1 =1/2 MV2S1=0.9m(2)对木块由动量定理: μMgt1=MV t1=0.6s木块速度减为0后再向左匀加速运动,经t2速度增为v1t2= v1/μg= 0.4s 这时正好第二颗子弹射入,S2=1/2 a t22= 1/2 μg t22=0.4m所以两颗子弹射中木块的时间间隔内木块的总位移为S= S1 -S2=0.5m第15颗子弹射入后的总位移为7.5m,第16颗子弹射入后,木块将从B点落下。

相关文档
最新文档