高考物理建模之传送带模型

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高考物理模型101专题讲练:第10讲 传送带模型

高考物理模型101专题讲练:第10讲 传送带模型

第10讲传送带模型一.水平传送带模型已知传送带长为L,速度为v,与物块间的动摩擦因数为μ,则物块相对传送带滑动时的加速度大小a=μg。

项目图示滑块可能的运动情况情景1v0=0时,物块加速到v的位移x=v22μg(1)一直加速若x≥L即v≥2μgL时,物块一直加速到右端。

(2)先加速后匀速若x<L即v<2μgL时,物块先加速后匀速;情景2如图甲,当v0≠0,v0与v同向时,(1)v0>v时,一直减速,或先减速再匀速当v0>v时,物块减速到v的位移x=v20-v22μg,若x<L,即v0>v> v20-2μgL,物块先减速后匀速;若x≥L,即v≤ v20-2μgL,物块一直减速到右端。

(2)当v=v0时,物块相对传送带静止随传送带匀速运动到右端。

(3)v0<v时,或先加速再匀速,或一直加速当v0<v时,物块加速到v的位移x=v2-v202μg,若x<L,即v0<v< v20+2μgL,物块先加速后匀速;若x≥L,即v≥ v20+2μgL,物块一直加速到右端。

情景3如图乙,v0≠0,v0与v反向,物块向右减速到零的位移x =v202μg(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端若x≥L,即v0≥2μgL,物块一直减速到右端;(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。

即x<L,即v0<2μgL,则物块先向右减速到零,再向左加速(或加速到v后匀速运动)直至离开传送带。

若v0>v,返回时速度为v,若v0<v,返回时速度为v0二. 倾斜传送带模型物块在倾斜传送带上又可分为向上传送和向下传送两种情况,物块相对传送带速度为零时,通过比较μmgcosθ与mgsinθ的大小关系来确定物块是否会相对传送带下滑,μ>tanθ时相对静止,μ<tanθ时相对下滑。

项目图示滑块可能的运动情况情景1(一)若0≤v0<v且μ>tanθ(1)一直加速传送带比较短时,物块一直以a=μgcosθ-gsinθ向上匀加速运动。

统考版高考物理总复习 专题三 动力学中的“传送带”和“滑块—滑板”模型

统考版高考物理总复习 专题三 动力学中的“传送带”和“滑块—滑板”模型
到木板左端时二者速度相等,则位移关
系为xB=xA+L
物块A带动长为L的木板B,物块恰好不
从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑
到木板右端时二者速度相等,则位移关
系为xB+L=xA
例2. [2021·全国乙卷,21](多选)水平地面上有一质量为m1的长木板,
木板的左端上有一质量为m2的物块,如图(a)所示.用水平向右的拉力
专题三
动力学中的“传送带”和“滑块—滑板”模型
关键能力·分层突破
关键能力·分层突破
模型一
“传送带”模型
1.模型特点
传送带在运动过程中,会涉及很多的力,是传送带模型难点的原因,
例如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
等;该模型还涉及物体相对地面的运动以及相对传送带的运动等;该
F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1、F2分别
为t1 、t2 时刻F的大小.木板的加速度a1 随时间t的变化关系如图(c)所
示.已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因
数为μ2.假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大
小为g.则(
)
A.F1=μ1m1g
央.空香皂盒的质量为m=20 g,香皂及香皂盒的总质量为M=100 g,香皂盒与
传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,风洞区域的宽度为L=0.6 m,风可以对香皂
盒产生水平方向上与传送带速度垂直的恒定作用力F=0.24 N,假设最大静摩擦

力等于滑动摩擦力,香皂盒可看作质点,取重力加速度g=10 2 ,试求:
跟进训练
1.如图所示,物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时,传送带突
然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由0逐渐增加到2v0后匀速运动

高考经典物理模型:传送带模型一

高考经典物理模型:传送带模型一

高考经典物理模型:传送带模型一
传送带模型是研究物理中的一种模式,它主要用于描述物体如何以连续不断的速度传送。

在这个模型中,一个物体被放入一个传送带上,这个物体可以被传送到一个距离特定距离的位置,而物体在传送带上的速度保持不变。

传送带模型可以用来帮助人们理解物体运动的物理模型,特别是物体的加速度、速度和位置的变化。

它能够帮助人们更好地理解运动的性质。

传送带模型还可以用来检验物体的动能定律、牛顿定律等物理定律的有效性。

另外,传送带模型也常用于传热系统研究中,用来模拟传统传热系统。

传送带可以模拟传统传热系统中的加热空间,以及循环传热器中的传热行为。

传送带模型也可以用于研究不同传热环境的传热效率。

传送带模型是高考物理中最常用的一种模型,它可以帮助学生更好地理解物理定律以及物体的运动性质。

这个模型的简单性和可视性能够很好地展示物理定律,这对于物理学习有重要的意义。

2023年高考物理二轮复习核心素养微专题(一)模型建构——传送带模型

2023年高考物理二轮复习核心素养微专题(一)模型建构——传送带模型

核心素养微专题(一)模型建构——传送带模型传送带是将物体从一处传向另一处应用比较广泛的一种传送装置,与日常生活联系紧密,以其为素材的计算题大多具有情境多样、条件隐蔽、过程复杂的特点。

主要知识涉及运动学规律、牛顿运动定律、功能关系等。

常见类型如下:1.水平传送带:项目图示滑块可能的运动情况情境1 (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情境2 (1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速情境3 (1)传送带较短时,滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。

其中当v0>v时,返回时速度为v;当v0<v时,返回时速度为v02.倾斜传送带:项目图示滑块可能的运动情况情境1 (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情境2 (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速情境3 (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后以a2加速情境4 (1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速【模型1】水平传送带(2022·重庆模拟)如图为地铁入口安检装置简易图,水平传送带AB长度为l,传送带右端B与水平平台等高且平滑连接,物品探测区域长度为d,其右端与传送带右端B重合。

已知:传送带匀速运动的速度大小为v,方向如图,物品(可视为质点)由A端无初速度释放,加速到传送带速度一半时恰好进入探测区域,最后匀速通过B端进入平台并减速至0,各处的动摩擦因数均相同,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。

求:(1)物品与传送带间的动摩擦因数μ;(2)物品运动的总时间t。

【解析】(1)设物品做匀加速直线运动的加速度大小为a,则(v2)2=2a(l-d)μmg=ma联立解得a=v 28(l-d),μ=v28(l-d)g(2)设物品匀加速到v走过的位移为s。

高考经典物理模型:传送带 模型(一)

高考经典物理模型:传送带    模型(一)

传送带模型(一)——传送带与滑块滑块与传送带相互作用的滑动摩擦力,是参与改变滑块运动状态的重要原因之一。

其大小遵从滑动摩擦力的计算公式,与滑块相对传送带的速度无关,其方向取决于与传送带的相对运动方向,滑动摩擦力的方向改变,将引起滑块运动状态的转折,这样同一物理环境可能同时出现多个物理过程。

因此这类命题,往往具有相当难度。

滑块与传送带等速的时刻,是相对运动方向及滑动摩擦力方向改变的时刻,也是滑块运动状态转折的临界点。

按滑块与传送带的初始状态,分以下几种情况讨论。

一、滑块初速为0,传送带匀速运动[例1]如图所示,长为L的传送带AB始终保持速度为v0的水平向右的速度运动。

今将一与皮带间动摩擦因数为μ的滑块C,轻放到A端,求C由A运动到B的时间t ABCAB解析:“轻放”的含意指初速为零,滑块C所受滑动摩擦力方向向右,在此力作用下C向右做匀加速运动,如果传送带够长,当C与传送带速度相等时,它们之间的滑动摩擦力消失,之后一起匀速运动,如果传送带较短,C可能由A一直加速到B。

滑块C的加速度为,设它能加速到为时向前运动的距离为。

若,C由A一直加速到B,由。

若,C由A加速到用时,前进的距离距离内以速度匀速运动C由A运动到B的时间。

[例2]如图所示,倾角为θ的传送带,以的恒定速度按图示方向匀速运动。

已知传送带上下两端相距L今将一与传送带间动摩擦因数为μ的滑块A轻放于传送带上端,求A从上端运动到下端的时间t。

Aθ解析:当A的速度达到时是运动过程的转折点。

A初始下滑的加速度若能加速到,下滑位移(对地)为。

(1)若。

A从上端一直加速到下端。

(2)若,A下滑到速度为用时之后距离内摩擦力方向变为沿斜面向上。

又可能有两种情况。

(a)若,A达到后相对传送带停止滑动,以速度匀速,总时间(b)若,A达到后相对传送带向下滑,,到达末端速度用时总时间二、滑块初速为0,传送带做匀变速运动[例3]将一个粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动在足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4m的划线。

高三物理知识点传送带模型

高三物理知识点传送带模型

高三物理知识点传送带模型高三物理知识点:传送带模型传送带模型是物理学中对运动的描述和解释的一种简化模型。

它常被用来说明物体在平稳运动状态下的变化规律和相关的物理概念。

本文将介绍传送带模型的基本原理和应用,以及与高考物理相关的知识点。

一、传送带模型的基本原理传送带模型基于以下假设:1. 假设传送带平稳运行,即传送带的速度保持不变;2. 假设系统在相对运动中处于稳态,即不受到外力的干扰;3. 假设传送带的运动与物体的运动具有良好的耦合性。

在传送带模型中,我们可以将物体视作一个质点,其运动状态由位置、速度和加速度等因素决定。

通过对物体所受的驱动力和阻力进行分析,可以得到物体在传送带上的运动规律。

二、传送带模型的应用1. 平抛运动:传送带模型可以用来解释物体在水平平面上的平抛运动。

在这种情况下,传送带的速度影响了物体的水平速度,而垂直方向的运动受到重力的影响。

根据传送带模型,物体的横向速度与传送带速度相等,而垂直速度受到重力加速度的影响。

这样,我们可以推导出物体在水平平面上的轨迹、飞行时间和最大高度等参数。

2. 斜抛运动:传送带模型也可以应用于物体在斜面上的抛体运动。

在这种情况下,传送带的速度和斜面的倾角会对物体的运动产生影响。

根据传送带模型,物体的速度可以分解为沿斜面和垂直斜面的分量。

这样,我们可以得到物体在斜面上的运动规律,包括滑动距离、飞行时间和最大高度等参数。

三、与高考物理相关的知识点传送带模型是理解和应用以下高考物理知识点的基础:1. 运动规律:通过传送带模型,我们可以更深入地理解运动物体的速度、加速度和运动规律。

包括匀速直线运动、匀加速直线运动等。

2. 平衡力分析:传送带模型可以帮助我们分析物体所受的平衡力和非平衡力。

比如,在平抛运动中,物体的横向速度受到传送带的平衡力,而垂直速度受到重力的非平衡力。

3. 牛顿定律:传送带模型也可以用来解释和应用牛顿定律。

在斜抛运动中,我们可以分析物体受到的斜面作用力和重力作用力,并根据牛顿定律推导运动方程。

2023高考物理专题冲刺训练--传送带模型

2023高考物理专题冲刺训练--传送带模型

传送带模型一、水平传送带【题型要点】1.水平传送带模型 项目 图示滑块可能的运动情况情景1①可能一直加速②可能先加速后匀速情景2①v 0>v ,可能一直减速,也可能先减速再匀速②v 0=v ,一直匀速③v 0<v ,可能一直加速,也可能先加速再匀速 情景3①传送带较短时,滑块一直减速到达左端②传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端.若v 0>v ,返回时速度为v ,若v 0<v ,返回时速度为v 01. (多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端相距m 5.7=s ,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。

工件滑上A 端的瞬时速度A v =4m/s ,到达B 端的瞬时速度设为B v ,g 取102m/s ,则( ) A .若传送带不动,则B v =2m/sB .若传送带以速度v=4m/s 逆时针匀速转动,B v =1m/sC .若传送带以速度v=5m/s 顺时针匀速转动,B v =5m/sD .若传送带以速度v=6m/s 顺时针匀速转动,B v =6m/s2. (多选)应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型.传送带始终保持v =0.4 m/s 的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,A 、B 间的距离为2 m ,g 取10 m/s 2.旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A 处,则下列说法正确的是( )A .开始时行李的加速度大小为2 m/s 2B .行李经过2 s 到达B 处C .行李到达B 处时速度大小为0.4 m/sD .行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m3. (多选)如图所示,在水平面上有一传送带以速率v1沿顺时针方向运动,传送带速度保持不变,传送带左右两端各有一个与传送带等高的光滑水平面和传送带相连(紧靠但不接触),现有一物块在右端水平面上以速度v2向左运动,物块速度随时间变化的图象可能的是( )4. 某工厂检查立方体工件表面光滑程度的装置如图2所示,用弹簧将工件弹射到反向转动的水平皮带传送带上,恰好能传送到另一端是合格的最低标准。

秘籍04 滑块板块模型和传送带模型(学生版)-备战2024年高考物理抢分秘籍

秘籍04 滑块板块模型和传送带模型(学生版)-备战2024年高考物理抢分秘籍

秘籍04 滑块木板模型和传送带模型一、滑块木板模型1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动.2.位移关系:如图所示,滑块由木板一端运动到另一端的过程中,设板长为L,滑块(可视为质点)位移大小为x块,滑板位移大小为x板。

同向运动时:L=x块-x板.反向运动时:L=x块+x板.3. 判断滑块和模板运动状态的技巧:“滑块—木板”模型问题中,靠摩擦力带动的那个物体的加速度有最大值:a m=F fmm.假设两物体同时由静止开始运动,若整体加速度小于该值,则二者相对静止,二者间是静摩擦力;若整体加速度大于该值,则二者相对滑动,二者间为滑动摩擦力。

4.技巧突破点(1)由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向.(2)当滑块与木板速度相同时,“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动). 5.分析板块模型的思路二、传送带模型1.水平传送带情景滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长一直加速 先加速后匀速v 0<v 时,一直加速 v 0<v 时,先加速再匀速 v 0>v 时,一直减速v 0>v 时,先减速再匀速滑块一直减速到右端滑块先减速到速度为0,后被传送带传回左端.若v 0<v 返回到左端时速度为v 0,若v 0>v 返回到左端时速度为v .2.倾斜传送带情景滑块的运动情况传送带不足够长传送带足够长一直加速(一定满足关系g sin θ<μg cos θ)先加速后匀速一直加速(加速度为g sin θ+μg cos θ)若μ≥tan θ,先加速后匀速若μ<tan θ,先以a1加速,后以a2加速v0<v时,一直加速(加速度为g sin θ+μg cos θ)若μ≥tan θ,先加速后匀速;若μ<tan θ,先以a1加速,后以a2加速v0>v时,一直减速(加速度为g sin θ-μg cos θ)若μ≥tan θ,先减速后匀速;若μ<tan θ,先以a1减速,后以a2加速(摩擦力方向一定沿斜面向上)g sin θ>μg cos θ,一直加速;g sin θ=μg cos θ,一直匀速g sin θ<μg cos θ,一直减速先减速到速度为0后反向加速到原位置时速度大小为v03.划痕问题:滑块与传送带的划痕长度Δx等于滑块与传送带的相对位移的大小,若有两次相对运动且两次相对运动方向相同,Δx=Δx1+Δx2(图甲);若两次相对运动方向相反,Δx等于较长的相对位移大小.(图乙)4.功能关系分析:(1)功能关系分析:W=ΔE k+ΔE p+Q。

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高考物理建模之传送带模型
传送带模型,是高考物理备考不容忽略的重要模型,模型情景多又复杂,有水平传送带又有倾斜传送带。

涉及理论知识点多,常见的有牛顿第二定律、动能定理、能量守恒定律等综合运用。

可见,传送带模型常作为经典模型出现,本节就该模型做个知识点总结。

模型特征
以水平、斜面传送带分开讨论:
1、水平传送带情景
说明:首先判断木块运动方向与传送带运动方向,结合v木和v传大小关系,来确定木块所受摩擦力方向,以此判断木块在传送带上做哪种运动;其次,还要涉及到传送带长度问题,传送带足够长话,木块在传送带上运动形式会变化的。

2、倾斜传送带
说明:根据木块在传送带上受力讨论木块运动性质。

同时,还要考虑结合v木和v 传大小和方向关系,运动性质判断要与受力要一致。

思维模板
为了更好地理解这类传送带模型,我们可以深刻下面的思维模板解析过程:
说明:由于木块和传送带都在运动,所以摩擦力的方向判断至关重要。

不能简单认为木块和传送带速度相同了,摩擦力方向就向后。

正确做法是,要结合两物体速度大小和方向来判断木块所受摩擦力方向。

只有正确受力后,我们才能准确判断木块在传送带上的运动情况。

再者,木块的运动性质发生突变的前提条件就是:v木=v传。

经典例题
1、物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带转动后( )
A.M将减速下滑
B.M仍匀速下滑
C.M受到的摩擦力变小
D.M受到的摩擦力变大
答案:B
解析:开始时木块匀速下滑,说明物体受力如图所示,并且存在mgsinθ=μmgcosθ。

当传送带运动时,并且倾斜传送带v传与v木相反,故木块所受摩擦力方向还是沿斜面向上,这也意味着传送带从静止到运动过程中,木块的受力没有发生变化,故依然还是做匀速运动,答案选D。

2、(多选)如图,一质量为m的小物体以一定的速率v0滑到水平传送带上左端的A 点,当传送带始终静止时,已知物体能滑过右端的B点,经过的时间为t0,则下列判断正确的是( )
A.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体也能滑过B点,且用时为t0 B.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零,然后向左加速,因此不能滑过B点
C.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v=v0时,物体将一直做匀速运动滑过B点,用时一定小于t0
D.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v>v0时,物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点,用时一定小于t0
答案:AC
解析:开始时,传送带静止,说明木块所受摩擦力方向向左,故木块在传送带上向右做匀减速直线运动,加速度a=μg。

当传送带逆时针运动,v木与v0方向相反,说明木块所受摩擦力方向依然向左,加速度大小a=μg,说明木块的受力没有发生变化,故依然是向右做匀减速直线运动,运动时间不变为t0,因此A对B错。

当传送带顺时针运动,v=v0时,木块与传送带间没有相对运动,故摩擦力f=0,木块在传送带上做匀速运动,运动时间必然小于t0,故C正确。

当传送带顺时针运动,v>v0时,木块所受摩擦力方向变成向右,故木块在上面向右做匀加速直线运动,当v0达到v时,木块就在上面做匀速直线运动,故D错误。

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