高中物理-传送带模型
(完整版)高中物理传送带模型(解析版)

送带模型1.模型特征(1)水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景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景3(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。
其中v0>v返回时速度为v,当v0<v返回时速度为v0(2)倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景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加速情景3(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a1加速后以a2加速(6)可能一直减速情景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(4)可能一直减速2. 注意事项(1)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(2)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。
(3) 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。
【典例1】如图所示,传送带的水平部分长为L ,运动速率恒为v ,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间可能是( )A.L v +v 2μgB.L vC.2L μgD.2L v【答案】 ACD【典例2】如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m =0.5 kg 的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间; (2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间. 【答案】 (1)4 s (2)2 s【典例3】如图所示,与水平面成θ=30°的传送带正以v =3 m/s 的速度匀速运行,A 、B 两端相距l =13.5 m 。
(完整版)高中物理传送带模型

一、水平传送带:情景图示滑块可能的运动情况情景1 ⑴可能一直加速⑵可能先加速后匀速情景2 ⑴vv=,一直匀速⑵vv>,一直减速或先减速后匀速⑶vv<,一直加速或先加速后匀速情景3 ⑴传送带较短,一直减速到左端⑵传送带足够长,滑块还要被传回右端:①vv>,返回时速度为v②vv<,返回时速度为v二、倾斜传送带:情景图示滑块可能的运动情况情景1 ⑴可能一直加速⑵可能先加速后匀速⑶可能从左端滑落情景21.可能一直加速⑵可能先加速后匀速⑶可能先以1a加速,后以2a加速情景31可能一直加速⑵可能一直匀速⑶可能先加速后匀速⑷可能先减速后匀速⑸可能先以1a加速,后以2a加速情景4 ⑴可能一直加速⑵可能一直减速⑶可能先减速到0,后反向加速1、如图所示为火车站使用的传送带示意图,绷紧的传送带水平部分长度L =4 m ,并以s m v /10=的速度向右匀速运动。
现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,取2/10s m g =。
(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端。
(2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,传送带速度的大小应满足什么条件?2、如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s 的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角︒=30θ. 现把质量为10 kg 的工件轻轻地放在传送带底端P 处,由传送带传送至顶端Q 处.已知P 、Q 之间的距离为4 m ,工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,取2/10s m g = (1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动;(2)求工件从P 点运动到Q 点所用的时间.3、(讲逆时针)如图所示,倾角为37°、长为L=16m 的传送带,转动速度为s m v /10=,在传送带顶端A 处无初速地释放一个质量为kg m 5.0=的物体,已知物体与传送带间的动摩擦因数5.0=μ,取2/10s m g =。
高中物理 高一 必修1 传送带模型

(1)物体在传送带上运动的时间;
(2)如果提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处,求
传送带对应的最小运行速率。
[解析] (1)物体在传送带上加速时:μmg=ma
v=at1,x=12at1 2
物体在传送带上匀速时:L-x=vt2 解得:t=t1+t2=2.5 s。 (2)要使物体从 A 处传送到 B 处的时间要最短,物体一 直加速,则 L=12at2 2,解得 t2=2 s v1=at2,解得 v1=2 m/s。 [答案] (1)2.5 s (2)2 m/s
传送带模型分析方法
1.受力分析 根据v物、v带的大小和方向关系判断物体所受摩 擦力的大小和方向,注意摩擦力的大小和方向 在v物=v带时易发生突变。 2.运动分析 根据 v物、v带 的大小和方向关系及物体所受摩 擦力情况判断物体的运动规律。(匀速,匀加 速,匀减速)
2019-2-26
4
(一)水平传送带
1、若传送带静止,求物体从A运动到B所需时间是多少?
2、若传送带以v=10m/s的速率逆时针转动,从A运动到B 所需时间是多少.
37 °
课堂练习3: 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)
[例一] 现在传送带传送货物已被广泛地应用,如图所示为一水平
传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1 m/s 运行,一质量为m=4 kg的物体被无初速度地放在A处,传送带对物
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。
高中物理传送带模型总结

高中物理传送带模型总结开始运动的传送带(b) 、 (c)“传送带模型”1.模型特征 一个物体以速度vO(vO >0)在另一个匀 速运动的物体上 力学系统可看做 模型,如图(a)、 示.2•建模指导水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力 进行正确的分析判断•判断摩擦力时要注意比较物体的 运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移 x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的 速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生 突变的时刻• 水平传送带模型:滑块可能的运融储况芾最1fl T) 〔1」匚能一直加世 〔2)可能先加速后匀速 ⑴话r 时.irk-也可紐碱it 再勺豐时*可能一亘如询,也可能牛加谏再勻谏1•传送带是一种常用的运输工具,被广泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等.如图所示为火车站使用的传送带示意图.绷紧的传送带水平部分长度L=5 m并以v o = 2 m/s的速度匀速向右运动.现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数卩= 0.2 , g取10 m/s.(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端;(2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度的大小应满足什么条件?最誉三°短时间是多少?2.如图所示,一质量为m=0.5kg的小物体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带。
已知物体与传送带之间的动摩擦因数为a=0.2,传送带水平部分的长度L=5m,两端的传动轮半径为R=0.2m ,在电动机的带动下始终以3 =15/rads的角亠速度沿顺时针匀速转运,传送带下表面离Qzzc 地面的高度h不变。
如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面的高度为H初速度为零,g取10m/s2.求:(1)当H=0.2m时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能。
(2)当H=1.25m时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度。
2025高考物理总复习动力学中的传送带模型

解得a2=4 m/s2
设从与传送带共速到减速为0的过程中P的位移为x2,则有
-2a2x2=0-v2
解得
2
x2=
2 2
=
22
2×4
m=0.5 m
所以物块P在传送带上向前冲的最远距离为
x1+x2=5.5 m。
(3)设共速前第一个减速过程P的位移为x3,用时为t3,皮带位移为x皮3;共速后
至减速为零为第二个减速过程,P的位移为x4,用时为t4,皮带位移为x皮4。则
小为
1
Δx2=2 2 2 +x1=17.5
m,则煤块在传送带上留下的痕迹长为 17.5 m,C 错
误;煤块与传送带间产生的热量为 Q=μmgcos θ·Δ1 + Δ2 =90 J,D 正确。
指点迷津
物体与传送带的划痕长度Δx等于物体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,则Δx=Δx1+Δx2(图甲);若两次相对运
sin + cos
a1=
=10
m/s ,经过时间 t1 速度减小到零,则
2
送带速度为零,则煤块向上滑动的位移
加速度为
Δ
a= =5
Δ
0 2
x1= =5
2 1
0
t1= =1
1
s,0~1 s 传
m,1 s 后传送带开始加速,其
m/s2,由于 μmgcos θ<mgsin θ,则煤块向下加速,其加速度为
传送带模型中的动力学图像
考向一 根据传送情境确定动力学图像
典题5 (多选)(2023广东佛山模拟)如图所示,飞机场运输行李的传送带保持
恒定的速率运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,传送带将它送入飞
高中物理传送带模型(最新)

高中物理传送带模型1.设问的角度(1)动力学角度:首先要正确分析物体的运动过程,做好受力分析,然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移,找出物体和传送带之间的位移关系.(2)能量角度:求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等,常依据功能关系或能量守恒定律求解.2.功能关系分析(1)传送带克服摩擦力做的功:W=F f x传;(2)系统产生的内能:Q=F f x相对.(3)功能关系分析:W=ΔE k+ΔE p+Q.一、水平传送带:情景图示滑块可能的运动情况情景1⑴可能一直加速⑵可能先加速后匀速情景2 ⑴vv=,一直匀速⑵vv>,一直减速或先减速后匀速⑶vv<,一直加速或先加速后匀速情景3 ⑴传送带较短,一直减速到左端⑵传送带足够长,滑块还要被传回右端:①vv>,返回时速度为v②vv<,返回时速度为v二、倾斜传送带:情景图示滑块可能的运动情况情景1 ⑴可能一直加速⑵可能先加速后匀速⑶可能从左端滑落情景2 ⑴可能一直加速⑵可能先加速后匀速⑶可能先以1a加速,后以2a加速情景3 ⑴可能一直加速⑵可能一直匀速⑶可能先加速后匀速⑷可能先减速后匀速⑸可能先以1a加速,后以2a加速情景4 ⑴可能一直加速⑵可能一直减速⑶可能先减速到0,后反向加速例1(多选)如图所示为某建筑工地所用的水平放置的运输带,在电动机的带动下运输带始终以恒定的速度v0=1 m/s顺时针传动.建筑工人将质量m=2 kg的建筑材料静止地放到运输带的最左端,同时建筑工人以v0=1 m/s的速度向右匀速运动.已知建筑材料与运输带之间的动摩擦因数为μ=0.1,运输带的长度为L=2 m,重力加速度大小为g=10 m/s2.以下说法正确的是()A.建筑工人比建筑材料早到右端0.5 sB.建筑材料在运输带上一直做匀加速直线运动C.因运输建筑材料电动机多消耗的能量为1 JD.运输带对建筑材料做的功为1 J答案AD解析 建筑工人匀速运动到右端,所需时间t 1=Lv 0=2 s ,假设建筑材料先加速再匀速运动,加速时的加速度大小为a =μg =1 m/s 2,加速的时间为t 2=v 0a =1 s ,加速运动的位移为x 1=v 02t 2=0.5 m<L ,假设成立,因此建筑材料先加速运动再匀速运动,匀速运动的时间为t 3=L -x 1v 0=1.5 s ,因此建筑工人比建筑材料早到达右端的时间为Δt =t 3+t 2-t 1=0.5 s ,A 正确,B 错误;建筑材料与运输带在加速阶段摩擦生热,该过程中运输带的位移为x 2=v 0t 2=1 m ,则因摩擦而生成的热量为Q =μmg (x 2-x 1)=1 J ,由动能定理可知,运输带对建筑材料做的功为W =12m v 02=1 J ,则因运输建筑材料电动机多消耗的能量为2 J ,C 错误,D 正确.例2 如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v 0=2 m/s 的速率运行,现把一质量为m =10 kg 的工件(可视为质点)轻轻放在传送带的底端,经过时间t =1.9 s ,工件被传送到h =1.5 m 的高处,g 取10 m/s 2,求:(1)工件与传送带间的动摩擦因数; (2)电动机由于传送工件多消耗的电能. 答案 (1)32(2)230 J 解析 (1)由题图可知,传送带长x =hsin θ=3 m 工件速度达到v 0前,做匀加速运动,有x 1=v 02t 1工件速度达到v 0后,做匀速运动, 有x -x 1=v 0(t -t 1)联立解得加速运动的时间t 1=0.8 s 加速运动的位移x 1=0.8 m 所以加速度大小a =v 0t 1=2.5 m/s 2由牛顿第二定律有μmg cos θ-mg sin θ=ma 解得μ=32. (2)由能量守恒定律知,电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量. 在时间t 1内,传送带运动的位移 x 传=v 0t 1=1.6 m在时间t 1内,工件相对传送带的位移 x 相=x 传-x 1=0.8 m在时间t 1内,摩擦产生的热量 Q =μmg cos θ·x 相=60 J最终工件获得的动能E k =12m v 02=20 J工件增加的势能E p =mgh =150 J 电动机多消耗的电能 E =Q +E k +E p =230 J.例3如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s 的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角︒=30θ. 现把质量为10 kg 的工件轻轻地放在传送带底端P 处,由传送带传送至顶端Q 处.已知P 、Q 之间的距离为4 m ,工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,取2/10s m g = (1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动;(2)求工件从P 点运动到Q 点所用的时间.答案:⑴工件先以2/5.2s m 的加速度匀加速运动0.8m ,之后匀速;⑵时间s t t t 4.221=+=例4如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v -t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1,则( )A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 答案:B例5如图所示,水平地面上有一长L =2 m 、质量M =1 kg 的长板,其右端上方有一固定挡板.质量m =2 kg 的小滑块从长板的左端以v 0=6 m/s 的初速度向右运动,同时长板在水平拉力F 作用下以v =2 m/s 的速度向右匀速运动,滑块与挡板相碰后速度为0,长板继续匀速运动,直到长板与滑块分离.已知长板与地面间的动摩擦因数μ1=0.4,滑块与长板间的动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g 取10 m/s 2.求:(1)滑块从长板的左端运动至挡板处的过程,长板的位移x ; (2)滑块碰到挡板前,水平拉力大小F ;(3)滑块从长板的左端运动至与长板分离的过程,系统因摩擦产生的热量Q . 答案 (1)0.8 m (2)2 N (3)48 J 解析 (1)滑块在板上做匀减速运动, a =μ2mg m =μ2g解得:a =5 m/s 2根据运动学公式得:L =v 0t -12at 2解得t =0.4 s (t =2.0 s 舍去)碰到挡板前滑块速度v 1=v 0-at =4 m/s>2 m/s ,说明滑块一直匀减速 板移动的位移x =v t =0.8 m (2)对板受力分析如图所示,有:F +F f2=F f1其中F f1=μ1(M +m )g =12 N ,F f2=μ2mg =10 N 解得:F =2 N(3)法一:滑块与挡板碰撞前,滑块与长板因摩擦产生的热量: Q 1=F f2·(L -x ) =μ2mg (L -x )=12 J滑块与挡板碰撞后,滑块与长板因摩擦产生的热量:Q 2=μ2mg (L -x )=12 J 整个过程中,长板与地面因摩擦产生的热量: Q 3=μ1(M +m )g ·L =24 J 所以,系统因摩擦产生的热量: Q =Q 1+Q 2+Q 3=48 J法二:滑块与挡板碰撞前,木板受到的拉力为F 1=2 N (第二问可知) F 1做功为W 1=F 1x =2×0.8=1.6 J 滑块与挡板碰撞后,木板受到的拉力为:F2=F f1+F f2=μ1(M+m)g+μ2mg=22 NF2做功为W2=F2(L-x)=22×1.2 J=26.4 J 碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4 m/s滑块动能变化:ΔE k=20 J所以系统因摩擦产生的热量:Q=W1+W2+ΔE k=48 J.。
高中物理传送带模型总结

“传送带模型”1.模型特征一个物体以速度v0v0≥0在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型,如图a、b、c所示.2.建模指导水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移x对地的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.水平传送带模型:1.传送带是一种常用的运输工具,被广泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等.如图所示为火车站使用的传送带示意图.绷紧的传送带水平部分长度L=5 m,并以v0=2 m/s的速度匀速向右运动.现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2.1求旅行包经过多长时间到达传送带的右端;2若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度的大小应满足什么条件最短时间是多少2.如图所示,一质量为m=0.5kg 的小物体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带;已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带水平部分的长度L=5m ,两端的传动轮半径为R=0.2m ,在电动机的带动下始终以ω=15/rads的角速度沿顺时针匀速转运,传送带下表面离地面的高度h不变;如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面的高度为H,初速度为零,g取10m/s2.求:1当H=0.2m 时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能;2当H=1.25m 时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度;3 H在什么范围内时,物体离开传送带后的落地点在同一位置;3.如图所示,质量为m=1kg的物块,以速度v0=4m/s滑上正沿逆时针方向转动的水平传送带,此时记为时刻t=0,传送带上A、B两点间的距离L=6m,已知传送带的速度v=2m/s,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2.关于物块在传送带上的整个运动过程,下列表述正确的是A.物块在传送带上运动的时间为4sB.传送带对物块做功为6JC.2s末传送带对物体做功的功率为0D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J4.如图10所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A端的瞬时速度v A=4m/s,到达B端的瞬时速度设为v B;下列说法中正确的是A.若传送带不动,v B=3m/sB.若传送带逆时针匀速转动,v B一定等于3m/sC.若传送带顺时针匀速转动,v B一定等于3m/sD.若传送带顺时针匀速转动,v B有可能等于3m/s倾斜传送带问题:求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.倾斜传送带模型:P Q 5. 如图所示,传送带与水平面间的倾角为θ=37°,传送带以10 m/s 的速率运行,在传送带上端A 处无初速度地放上质量为0.5 kg 的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A 到B 的长度为16 m,则物体从A 运动到B 的时间为多少 取g =10 m/s26. 如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m =0.5 kg 的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s2求:1传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间;2传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间.7. 如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s 的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°.现把质量为10 kg 的工件轻轻地放在传送带底端P 处,由传送带传送至顶端Q 处.已知P 、Q 之间的距离为4 m,工件与传送带间的动摩擦因数为μ=32,取g =10 m/s2.1通过计算说明工件在传送带上做什么运动;2求工件从P 点运动到Q 点所用的时间.传送带问题1.物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上Q点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,再把物块放到P点自由滑下,则:A. 物块将仍落在Q 点B. 物块将会落在Q 点的左边C. 物块将会落在Q 点的右边D. 物块有可能落不到地面上2、 如图示,物体从Q 点开始自由下滑,通过粗糙的静止水平传送带后,落在地面P 点,若传送带按顺时针方向转动;物体仍从Q 点开始自由下滑,则物体通过传送带后:A. 一定仍落在P 点B. 可能落在P 点左方C. 一定落在P 点右方D. 可能落在P 点也可能落在P 点右方3.如图所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A 从静止开始下滑到皮带底端B 用的时间为t ,则:A. 当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定大于tB. 当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于tC. 当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间可能等于tD. 当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间可能小于t4、水平传送带长4.5m,以3m/s 的速度作匀速运动;质量m=1kg 的物体与传Q P A B送带间的动摩擦因数为0.15,则该物体从静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时间为多少 这一过程中由于摩擦产生的热量为多少 这一过程中带动传送带转动的机器做多少功 g 取10m/s 2;5、如图示,质量m=1kg 的物体从高为h=0.2m 的光滑轨道上P 点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A 点,物体和皮带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带AB 之间的距离为L=5m,传送带一直以v=4m/s 的速度匀速运动, 求:1物体从A 运动到B 的时间是多少2物体从A 运动到B 的过程中,摩擦力对物体做了多少功3物体从A 运动到B 的过程中,产生多少热量4物体从A 运动到B 的过程中,带动传送带转动的电动机多做了多少功6.一传送皮带与水平面夹角为30°,以2m/s 的恒定速度顺时针运行;现将一质量为10kg 的工件轻放于底端,经一段时间送到高2m 的平台上,工件与皮带间的动摩擦因数为μ= 23,取g=10m/s 2 求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能7.一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a 0开始运动,当其速度达到v 0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;8.一平直的传送带以速率v=2m/s 匀速运行,传送带把A 处的工件运送到B 处,A 、B 相距L=30m;从A 处把工件轻轻放到传送带上,经过时间t=20s 能传送到B 处;假定A 处每间隔一定时间放上一个工件,每小时运送共建7200个,每个工件的质量为2kg1传送带上靠近B 端的相邻两工件的距离2不及轮轴出的摩擦,求带动传送带的电动机的平均功率9、如图所示,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v 1=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 =0.5.当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g 的子弹以v 0=300m/s 水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度v=50m/s,以后每隔1s 就有一颗子弹射中木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g 取10m/s 2.求:1第一颗子弹射入木块并穿出时,木块速度多大2在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离3木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中 3h BA P v L10、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v 0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v 0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/s 2 ,求:1滑上传送带时的初速v 0以及物体和皮带间的动摩擦因数μ2B 端距地面的高度h3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v 0,在和挡板碰撞中无机械能损失11.一传送带装置示意如图,其中传送带经过AB 区域时是水平的,经过BC 区域时变为圆弧形圆弧由光滑模板形成,未画出,经过CD 区域时是倾斜的,AB 和CD 都与BC 相切;现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D 处,D 和A 的高度差为h ;稳定工作时传送带速度不变,CD 段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L;每个箱子在A 处投放后,在到达B 之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动忽略经BC 段时的微小滑动;已知在一段相当长的时间T 内,共运送小货箱的数目为N;这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦;求电动机的平均输出功率P;24 0 乙甲。
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传送带模型1.水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景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景3(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。
其中v0>v,返回时速度为v;当v0<v,返回时速度为v02.倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景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*情景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*情景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①水平传送带问题:求解的关键在于正确分析出物体所受摩擦力.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.②倾斜传送带问题:求解的关键在于正确分析物体与传送带的相对运动情况,从而判断其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.小结:分析处理传送带问题时需要特别注意两点:一是对物体在初态时(静止释放或有初速度的释放)所受滑动摩擦力的方向的分析;二是对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析.对于传送带问题,一定要全面掌握上面提到的几类传送带模型,尤其注意要根据具体情况适时进行讨论,看一看受力与速度有没有转折点、突变点,做好运动过程的划分及相应动力学分析.3.传送带问题的解题思路模板[分析物体运动过程]例1:(多选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因素为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,v 0、t 0已知,则( )A .传送带一定逆时针转动B .00tan cos v gt μθθ=+C .传送带的速度大于v 0D .t 0后滑块的加速度为002sin v g t θ-[求相互运动时间,相互运动的位移] 例2:如图所示,水平传送带两端相距x =8 m ,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,工件滑上A 端时速度v A =10 m/s ,设工件到达B 端时的速度为v B 。
(取g =10 m/s 2)(1)若传送带静止不动,求v B ;(2)若传送带顺时针转动,工件还能到达B 端吗?若不能,说明理由;若能,求到达B 点的速度v B ;(3)若传送带以v =13 m/s 逆时针匀速转动,求v B 及工件由A 到B 所用的时间。
例3:三角形传送带以1 m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m 且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A 、B 从传送带顶端都以1 m/s 的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)下列说法正确的是( )A .物块A 先到达传送带底端B .物块A 、B 同时到达传送带底端C .传送带对物块A 、B 均做负功D.物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1∶3例4:某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以4.0 m/s的恒定速度运动,若使该传送带改做加速度大小为3.0 m/s2的匀减速运动,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将一煤块(可视为质点)无初速度放在传送带上.已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10,重力加速度取10 m/s2,求煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度和相对于传送带运动的位移大小?(计算结果保留两位有效数字)例5:如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4 m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1 kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=8 N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h=2.4 m的平台上。
已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?答案(1)1.33 s(2)0.85 s 2.3 m/s随堂练习:1(多选)如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4 m,以v0=2 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。
今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4, g取10 m/s2。
由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。
则小煤块从A运动到B的过程中()A.小煤块从A运动到B的时间是 2 sB.小煤块从A运动到B的时间是2.25 sC.划痕长度是4 mD.划痕长度是0.5 m随堂练习:2将一个粉笔头(可看做质点)轻放在以2 m/s的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4 m的画线。
若使该传送带仍以2 m/s的初速度改做匀减速运动,加速度大小恒为1.5 m/s2,且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一个粉笔头(与传送带的动摩擦因数和第一个相同,也可看做质点)轻放在传送带上,该粉笔头在传送带上能留下一条多长的画线?(传送带无限长,取g=10m/s2)木块滑板模型上、下叠放两个物体,并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
两个物体分别在各自所受力的作用下完成各自的运动,且两者之间还有相对运动。
1. 模型特点(1)上下叠放的两个物体,在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
(2)是否存在速度相等的“临界点”,来判定临界速度之后物体的运动形式。
(3)位移关系,滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长。
2. 木块滑板模型模型解题基本思路:(1)分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度;(2)对滑块和木板进行运动情况分析,找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.3.分析滑块—木板模型问题时应掌握的技巧(1)分析题中滑块、木板的受力情况,求出各自的加速度。
(2)画好运动草图,找出位移、速度、时间等物理量间的关系。
(3)明白每一过程的末速度是下一过程的初速度。
(4)两者发生相对滑动的条件:(1)摩擦力为滑动摩擦力。
(2)二者加速度不相等。
4. 易错点①不清楚滑块、滑板的受力情况,求不出各自的加速度.②不清楚物体间发生相对滑动的条件.例1:如图所示,物块A和长木板B的质量均为1 kg,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数分别为0.5和0.2,开始时A静止在B的左端,B停在水平地面上。
某时刻起给A施加一大小为10 N,方向与水平成θ=37°斜向上的拉力F,0.5 s后撤去F,最终A恰好停在B的右端。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)(1)0.5 s末物块A的速度;(2)木板B的长度。
[答案](1)3 m/s(2)1.5 m例2:一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度—时间图象如图所示。
已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。
物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
取g=10 m/s2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
[答案](1)0.200.30(2)1.125 m例3:一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上,木板上放质量均为1kg的A、B两物块,A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2。
则:()A.若F=1N,则物块、薄硬纸片都静止不动B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5NC.若F=8N,则B物块的加速度为4.0m/s2D.无论力F多大,A与薄硬纸片都不会发生相对滑动随堂练习:1质量为2kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板,如图甲所示。
A和B经过1s达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B的v-t图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,求:(1)A与B之间的动摩擦因数μ1和B与水平面间的动摩擦因数μ2;(2)A的质量。
例4:一平板车,质量M =100kg ,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h =1.25m ,一质量m =50kg 的小物块置于车的平板上,它到车尾的距离b =1m ,与车板间的动摩擦因数2.0=μ,如图所示,今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶距离m s 0.20=,求物块落地时,地点到车尾的水平距离s (不计路面摩擦,g =10m/s 2).课后作业1. 如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,在传送带顶端A 处无初速度的释放一个质量为m =0.5 kg 的物体,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,g 取10 m/s 2。
求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间。
2.如图所示,传送机的皮带与水平方向的夹角为α,将质量为m 的物体放在皮带传送机上,随皮带一起向下以加速度a(a >gsinα)做匀加速直线运动,则( )A .小物体受到的支持力与静摩擦力的合力等于mgB .小物体受到的静摩擦力的方向一定沿皮带向下,大小是maC .小物块受到的静摩擦力的大小可能等于mgsinαD .小物块受到的重力和静摩擦力的合力的方向一定沿皮带方向向下3.如图,质量M=8kg 的小车静止在光滑水平面上,在小车右端施加一水平拉力F =8N ,当小车速度达到1.5m/s 时,在小车的右端、由静止轻放一大小不计、质量m=2kg 的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,物体从放上小车开始经t=1.5s 的时间,则物体相对地面的位移为多少(g 取10m/s 2)。