高一传送带问题

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高一物理传送带问题解析

高一物理传送带问题解析

(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.例1. 如图1-1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,经时间t=6s能传送到B处,欲用最短时间把工件从A处传到B处,求传送带的运行速度至少多大.分析和解答:此题应先分析工件在t=6s内是任何种运动,然后作出判断,进而用数学知识来加以处理,使之得出传送带的运行速度至少多大?由题意可知>,所以工件在6s内先匀加速运动,后匀速运动,故有s1=t1①,s1=v·t2②.由于t1+t2=t③,s1+s2=L④,联立求解①~④得;t1=2s;a==1m/s2⑤,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=t1+vt2⑥,又∵t1=⑦,t2=t-t1⑧,联立求解⑥~⑧得L=+v(t-?雪⑨,将⑨式化简得t=+⑩,从⑩式看出×==常量,故当=,即时v=,其t有最小值.因而v==m/s=2m/s=4.47m/s.通过解答可知工件一直加速到B所用时间最短.评析:此题先从工件由匀加速直线运动直至匀速与传送带保持相对静止,从而求出加速度,再由数学知识求得传送带的速度为何值时,其工件由A到B的时间最短,这正是解题的突破口和关键,这是一道立意较新的运动学考题,也是一道典型的数理有机结合的物理题,正达到了考查学生能力的目的.例2. 如图2-1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的子弹以v0=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/s2.(1)第一颗子弹射入木块并穿出时,木块速度多大?(2)求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?分析和解答:(1)设子弹第一次射穿木块后的速度为v'(方向向右),则在第一次射穿木块的过程中,对木块和子弹整体由动量守恒定律(取向右方向为正)得:mv0-Mv1=mv+Mv',可解得v'=3m/s,其方向应向右.(2)木块向右滑动中加速度大小为a=μg=5m/s2,以速度v'=3m/s向右滑行速度减为零时,所用时间为t1==0.6s,显然这之前第二颗子弹仍未射出,所以木块向右运动离A点的最大距离sm==0.9m.(3)木块向右运动到离A点的最大距离之后,经0.4s木块向左作匀加速直线运动,并获得速度v',v''=a×0.4=2m/s,即恰好在与皮带速度相等时第二颗子弹将要射入.注意到这一过程中(即第一个1秒内)木块离A点s1=sm-×a×0.42=0.5m.第二次射入一颗子弹使得木块运动的情况与第一次运动的情况完全相同,即在每一秒的时间里,有一颗子弹击中木块,使木块向右运动0.9m,又向左移动s'=×a×0.42=0.4m,每一次木块向右离开A点的距离是0.5m.显然,第16颗子弹恰击中木块时,木块离A端的距离是s2=15×0.5m=7.5m,第16颗子弹击中木块后,木块再向右运动L-s2=8.3m-7.5m=0.8m<0.9m,木块就从右端B滑出.由此推算,在经过16次子弹射击后木块应从B点滑出.评析:子弹打木块是常见的物理模型.但把子弹打木块的模型搬到皮带上进行,增加了趣味性,也增加了题目的难度.此题考查学生掌握动量守恒定律、牛顿运动定律和运动学的基本规律的应用情况,解答此题的关键是要求学生分析物理过程,建立清晰的物理情景,并注意到过程之间的内在联系,弄清过程之间的重复性和周期性.(二)倾斜放置运行的传送带这种传送带是指两皮带轮等大,轴心共面但不在同一水平线上(不等高),传送带将物体在斜面上传送的装置.处理这类问题,同样是先对物体进行受力分析,而判断摩擦力的方向是关键,正确理解题意和挖掘题中隐含条件是解决这类问题的切入点和突破口.这类问题通常分为:运动学型;动力学型;能量守恒型.例3. 如图3-1所示,传送带与地面倾角,从A到B长度为16m,传送带以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)分析和解答:物体放到传送带上后,开始阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿平行传送带向下的滑动摩擦力,物体受力情况如图3-2所示.物体由静止加速,由牛顿第二定律F=ma可知Fx=mgsinθ+f=ma1①Fy=N-mgcosθ=0②f=μN③联立①②③得a1=g(sinθ+μcosθ)④.代入已知条件可得a1=10m/s2,物体加速至与传送带速度相等所需的时间v=a1t1则t1==s=1s.再由s=a1t12=×10×12m=5m,由于μ<tanθ?熏物体在重力作用下将继续作加速运动,当物体速度大于传送带速度时,传送带给物体一沿平行传送带向上的滑动摩擦力.此时物体受力情况如图3-3所示.再由牛顿第二定律F=ma得:Fx=mgsinθ-f=ma2⑤,Fy=N-mgcosθ=0⑥,f=μN⑦,联立⑤⑥⑦式得a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2.设后一阶段物体滑至底端所用时间为t2,由运动学公式可知L-s=vt2+a2t22,解得t2=1s(t2=-11s舍去?雪,所以物体由A到B的时间t=t1+t2=2s.评析:此题主要用来考查学生分析物理过程和物体的受力分析,运用牛顿第二定律和运动学基本规律来解题的能力,这是一道较好的广为采用的经典倾斜放置运行的传送带例题.例4.(1998上海高考题)某商场安装了一台倾角为θ=30°的自动扶梯,该扶梯在电压为u=380V的电动机带动下以v=0.4m/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)分析和解答: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.依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含义: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+nmgsinθ·v,n==即n=25人.评析:此题主要用来考查学生对能量守恒的掌握情况和对题目所给信息的理解.此题要注意的问题是不管扶梯上是否有人,只要扶梯在运动,就要消耗电功.题中所给空载电流本质就是给定扶梯在运行中要消耗的电能值.另外,扶梯对人做功的过程本身是克服重力做功的过程,其重力功率的意义是P人=nmgsinθ·v,此题从功能角度提示了传送带的问题,的确是一道结合生活实际的好例题,给人学以至用的启示.(三)平斜交接放置运行的传送带这种类型一般可分为两种,一是传送带上仅有一个物体运动,二是传送带上有多个物体运动,解题思路与前面两种相仿,都是从力的观点和能量转化守恒角度去思考,挖掘题中隐含的条件和关键语句,从而找到解题突破口和切入点.例5.(2003年全国理综试题)一传送带装置示意如图5-1所示,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,放置时初速度为零,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. 这种装置由电动机带动,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.分析和解答:此题是2003年的高考理科综合压轴题,分值为22分.该题将物体的运动,功能关系等知识结合于传送带这一实际情境而融为一体,较好地考查了学生综合运用所学知识去解决物理问题的能力.以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下作初速度为零的匀加速运动,设这段路程为s,所用时间为t,加速度为a,则对小货箱有s=at2①,v0=at②,在这段时间内,传送带运动的路程为s0=v0t③,由①②③式可得s0=2s④,用f表示小货箱与传送带之间的摩擦力,则传送带对小货箱做功为W=fs=mv02⑤,传送带克服小货箱对它的摩擦力做功为W0=fs0=2×mv02=mv02⑥,两者之差就是克服摩擦力做功产生的热量Q=mv02⑦.可见,在小货箱加速运动过程中,小货箱获得的动能与发热量相等.T时间内电动机输出的功为W=PT⑧,此功用于增加小货箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即W=Nmv02+Nmgh+NQ⑨,已知相邻两小货箱的距离为L,所以由题意可知v0T=NL⑩,联立⑦~⑩得P=(+gh).评析:此题是一道用来考查学生综合运用物理知识来分析、推理、建模的物理学科内的综合题,它有较好的区分度和难度,是一道较好的高考题.通过解答,我们可以领悟到,高考试题已由过去的强调知识立意已转化成了能力立意,形成了试题难度不大,但能力要求较高,既能为高校选拔高素质的人才,又能使中学物理教学改革步入良性循环的良好局面.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.。

微专题——传送带问题的处理方法

微专题——传送带问题的处理方法

传送带问题的处理方法1.抓好一个力的分析——摩擦力对于传送带问题,分析物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力,以及摩擦力的方向,是问题的要害。

分析摩擦力时,先要明确“相对运动”,而不是“绝对运动”。

二者达到“共速”的瞬间,是摩擦力发生“突变”的“临界状态”。

如果遇到水平匀变速的传送带,或者倾斜传送带,还要根据牛顿第二定律判断“共速”后的下一时刻物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力。

2.注意三个状态的分析——初态、共速、末态典例1(2021·辽宁卷)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。

如图所示,以恒定速率v 1=0.6m/s 运行的传送带与水平面间的夹角37α=︒,转轴间距L =3.95m 。

工作人员沿传送方向以速度v 2=1.6m/s 从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。

小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。

取重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a ;(2)小包裹通过传送带所需的时间t 。

思维点拨:分析包裹所受摩擦力时,先要明确包裹“相对运动”—— 包裹的速度2v 大于传动带的速度1v ,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,然后根据牛顿第二定律列方程求解。

【解析】(1)小包裹的速度2v 大于传动带的速度1v ,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定律可知cos sin mg mg ma μθθ-=解得20.4m/s a =(2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动,用时121 1.60.6s 2.5s 0.4v v t a --=== 在传动带上滑动的距离为1211 1.60.6 2.5 2.75m 22v v x t ++==⨯= 因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即cos sin mg mg μθθ>,所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为121 3.95 2.75s 2s 0.6L x t v --=== 所以小包裹通过传送带的时间为12 4.5s =+=t t t【答案】(1)20.4m/s ;(2)4.5s【变式训练】1.(2022·北京丰台·高三期末)传送带在实际生活中有广泛应用。

传送带问题和滑块—木板问题(解析版)——2024年新高一物理暑假提升精品讲义(人教版2019必修一)

传送带问题和滑块—木板问题(解析版)——2024年新高一物理暑假提升精品讲义(人教版2019必修一)

传送带问题和滑块—木板问题【必备知识】1.传送带问题(1)水平传送带问题当传送带水平时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化。

摩擦力的突变,常常导致物体的受力情况和运动性质的突变。

静摩擦力达到最大值,是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间,物体与传送带的速度达到相同时,滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力为0或变为静摩擦力)。

(2)倾斜传送带问题当传送带倾斜时,除了要注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化外,还要注意物体与传送带之间的动摩擦因数μ和传送带倾斜角度θ对受力的影响,从而正确判断物体的速度和传送带速度相等时物体的运动性质。

2.滑块—木板问题(1)滑块—木板问题至少涉及滑块和木板两个物体(有时不止一个滑块,有时木板受地面的摩擦力),物体间经常存在相对滑动。

由于摩擦力的突变,所以一般是多过程运动,各物体所受的摩擦力和运动情况比较复杂。

(2)常见的两种运动关系①滑块从初始位置滑到木板一端的过程中,若它们向同一方向运动,则滑块与木板的位移大小之差等于初始时滑块到木板这一端的距离。

②滑块从初始位置滑到木板一端的过程中,若它们向相反方向运动,则滑块与木板的位移大小之和等于初始时滑块到木板这一端的距离。

注意:如果滑块恰好没有脱离木板,则除了上述的位移关系外,滑块的末速度还与木板的相同。

【核心考点精准练】考向一: 传送带问题【例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 s B.运动时间是2.25 sC.划痕长度是4 m D.划痕长度是0.5 m【答案】 BD【解析】 小煤块刚放上传送带时,加速度a=μg=4 m/s2,由v0=at1可知,小煤块加速到与传送带同速的时间为t1=v0a=0.5 s,此时小煤块运动的位移x1=v02t1=0.5 m,而传送带的位移为x2=v0t1=1 m,故小煤块在传送带上的划痕长度为l=x2-x1=0.5 m,D正确,C错误;之后小煤块匀速运动,其位移为x-x1=3.5 m,故匀速运动的时间t2=x-x1v0=1.75 s,故小煤块从A运动到B的时间t=t1+t2=2.25 s,A错误,B正确。

高一物理传送带问题解题技巧

高一物理传送带问题解题技巧

高一物理传送带问题解题技巧传送带问题在高一物理中是一个非常经典的题目,也是考试中经常出现的题目。

当然,要想解决这类问题,必须掌握一些技巧。

本文将分享一些高一物理传送带问题解题技巧,希望对解决这类问题有所帮助。

1. 确定坐标系在解决任何物理问题之前,我们首先需要建立坐标系。

当我们面对传送带问题时,通常可以把传送带的运动方向作为x轴方向,而y轴方向可以根据具体情况确定。

然后,我们需要确定物体的初始坐标和终止坐标。

这样,我们就可以通过横坐标的差值来计算物体在x轴方向上的位移。

2. 确定物体的运动状态在解决传送带问题之前,我们还需要确定物体的运动状态。

通常情况下,物体可以处于静止、匀速运动或者变速运动中。

如果物体处于变速运动状态,我们则需要通过加速度的值来计算它的速度和位移。

3. 使用牛顿第一、第二定律在解决传送带问题时,我们通常可以使用牛顿第一、第二定律。

根据牛顿第一定律,当物体受到平衡力时,它将保持静止或匀速运动。

如果物体受到非平衡力,它将产生加速度。

根据牛顿第二定律,物体的加速度与所受的合力成正比,与物体的质量成反比。

4. 计算合力在解决传送带问题时,我们通常需要计算物体所受的合力。

合力通常由重力、摩擦力和传送带上的作用力三部分组成。

对于一个静止或匀速运动的物体,它所受的合力必须等于零。

而对于一个受到非平衡力的物体,它所受的合力必须等于质量乘以加速度。

5. 使用能量守恒定律在某些情况下,我们可以使用能量守恒定律来解决传送带问题。

能量守恒定律表明,系统总能量在任何时候都相等。

因此,我们可以通过计算传送带上的物体的机械能变化来解决问题。

总之,如果你想解决传送带问题,你需要确定坐标系,确定物体的运动状态,使用牛顿第一、第二定律,计算合力,以及使用能量守恒定律。

当然,在解决问题时,不要忘记画图和列出公式,这将帮助你更好地理解问题,以及寻找出最佳的解决方法。

(word完整版)高一物理人教版必修一第四章《牛顿运动定律》----传送带与滑块专题

(word完整版)高一物理人教版必修一第四章《牛顿运动定律》----传送带与滑块专题

《牛顿运动定律》----传送带与滑块专题1.(双选)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平恒力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( ) A .物块先向左运动,再向右运动B .物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D .木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零2.如图所示,长为L=6m 、质量M=4kg 的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=1kg 的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.4,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=8N ,方向水平向右的恒定拉力,求:(g=10m/s 2) (1)小物块的加速度;(2)长木板的加速度;(3)物块从木板左端运动到右端经历的时间。

3.如图所示,有一长度x =1 m 、质量M =10 kg 的平板小车,静止在光滑的水平面上,在小车一端放置一质量m =4 kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25,要使物块在2 s 内运动到小车的另一端,求作用在物块上的水平力F 是多少?(g 取10 m/s 2)F mM4.长为1.5m 的长木板B 静止放在水平冰面上,小物块A 以某一初速度从木板B 的左端滑上长木板B ,直到A 、B 的速度达到相同,此时A 、B 的速度为0.4m/s ,然后A 、B 又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下.若小物块A 可视为质点,它与长木板B 的质量相同,A 、B 间的动摩擦因数μ1=0.25.求:( g =10m/s 2)(1)木块与冰面的动摩擦因数.(2)小物块相对于长木板滑行的距离.(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上长木板的初速度应为多大?5.如图所示,货运平板车始终保持速度v 向前运动,把一个质量为m ,初速度为零的物体放在车板的前端A 处,若物体与车板间的摩擦因数为μ,要使物体不滑落,车板的长度至少是多少?6.如图所示,光滑水平面上放着长L=2m ,质量为M=4.5kg 的木板(厚度不计),一个质量为m=1kg 的小物体放在木板的最右端,m 和M 之间的动摩擦因数μ=0.1,开始均静止.今对木板施加一水平向右的恒定拉力F ,(g 取10m/s2)求:(1)为使小物体不从木板上掉下,F 不能超过多少. (2)如果拉力F=10N ,小物体能获得的最大速度?Av B7.(双选)如图所示,在马达驱动下,皮带运输机的皮带以速率v 向右水平运行,现将一块砖正对皮带上的A 点轻轻地放在皮带上,此后 ( )A .一段时间内,砖块将在滑动摩擦力的作用下对地做加速运动B .当砖的速率等于v 时,砖块与皮带间摩擦力变为静摩擦力C .当砖块与皮带相对静止时它位于皮带上A 点的右侧的某一点BD .砖块在皮带上有可能不存在砖块与皮带相对静止的状态 8.(双选)如图11所示,传送带的水平部分长为L ,传动速率为v ,在其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )A.L v +v μgB.Lv C.2L μgD.2L v 9.如图示,两传送带轮间距离S=20m,按图示方向以速度v=4m/s 匀速转动着。

【高中物理】高一物理传送带问题难点梳理

【高中物理】高一物理传送带问题难点梳理

【高中物理】高一物理传送带问题难点梳理三大难点1.物体与输送带之间是否存在摩擦,是滑动摩擦还是静摩擦,摩擦方向如何,判断摩擦产生条件和方向的依据不清楚;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.未充分考虑物体在传送带上移动过程中的能量转换,导致能量转换不守恒的错误过程。

难点突破策略:在上述三个困难中,第一个应该属于易出错点。

突破点在于让学生正确理解摩擦条件、方向判断、大小决定因素等。

通过对不同类型主题的分析和实践,学生可以准确、灵活地分析摩擦的存在、大小和方向。

摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压;第二,接触面不光滑;第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。

前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。

若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。

关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。

若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。

重难点07传送带问题专题高一物理题组法突破重难点(人教版2019必修第一册)(解析版)

人教版新教材高中物理必修第一册第四章运动和力的关系相对运动模型---传送带专题(题组分类训练)题组特训特训内容题组一物体初速为0的水平匀速传送带模型题组二物体初速与带速同、反向的水平匀速传送带模型题组三物体沿传送带下滑的倾斜匀速传送带模型题组四物体沿传送带上滑的倾斜匀速传送带模型题组五图像问题在传送带模型中的应用基础知识清单擦力和静摩擦力的转换、对地位移和二者间相对位移的区别,综合牛顿运动定律、运动学公式、功和能等知识,该题型按传送带设置可分为水平与倾斜两种;按转向可分为物、带同向和物、带反向两种;按转速是否变化可分为匀速和匀变速两种.水平传送带模型木块,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.Lv+v2μgB.LvC.2LμgD.2Lv【答案】ACD【解析】若木块一直匀加速,则有L=12μgt2,得t=2Lμg,C正确;若到达传送带另一端时,速度恰好等于v,则有L=v-t=v2t,得t=2Lv,D正确;若木块先匀加速经历时间t1,位移为x,再匀速经历时间t2,位移为L-x,则有v=μgt1,2μgx=v2,vt2=L -x,从而得t=t1+t2=Lv+v2μg,A正确.2.如图所示,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.【答案】v20(a0-μg)2a0μg【解析】依题意知,传送带的加速度大于煤块的加速度,即a0>μg,由运动学公式不难求出,传送带达到匀速的时间为v 0a 0,煤块达到与传送带相对静止的时间为v 0μg, 根据以上分析,煤块与传送带的v -t 图象分别如图中直线OB 和折线OAB 所示.因v -t 图线和t 轴所围图形的面积表示位移,则△OAB 的面积即为二者间的相对位移,亦即黑色痕迹的长度L .3. (多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端点相距x =4 m ,以v 0=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/s 2.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2sB .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【答案】BD【解析】小煤块刚放上传送带后,加速度a =μg =4 m/s 2,由v 0=at 1可知,小煤块加速到与传送带同速的时间为t 1=v 0a =0.5 s ,此时小煤块运动的位移x 1=v 02t 1=0.5 m ,而传送带的位移为x 2=v 0t 1=1 m ,故小煤块在传送带上的划痕长度为l =x 2-x 1=0.5 m ,C 错误,D 正确;之后的x -x 1=3.5 m ,小煤块匀速运动,故t 2=x -x 1v 0=1.75 s ,故小煤块从A 运动到B 的时间t =t 1+t 2=2.25 s ,A 错误,B 正确.4.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。

2015-2016学年湖南衡阳高一物理学案:期末复习9《传送带问题》(新人教版必修一)

期末复习学案九 传送带问题一、物体在传送带上的动力学问题传送带传递货物时,一般情况下,由摩擦力提供动力,而摩擦力的性质、大小、方向和运动状态密切相关.分析传送带问题时,要结合相对运动情况,分析物体受到传送带的摩擦力方向,进而分析物体的运动规律是解题的关键.注意 因传送带由电动机带动,一般物体对传送带的摩擦力不影响传送带的运动状态.【例1】(2015云南玉溪一中期末)如图所示,水平传送带以2m/s v =的速度匀速运转,在其左端无初速度释放一质量为kg m 1=的小滑块,滑块可视为质点,滑块与传送带间的动摩擦因数2.0=μ,传送带长2m L =,重力加速度10=g m/s 2。

求:(1)滑块从传送带左端到右端的时间?(2)滑块相对传送带滑行的位移?针对训练 (2015云南景洪三中期末)滑块能沿静止的传送带匀速滑下,如图.若在下滑时突然开动传送带向上传动.此时滑块的运动将( )A .维持原来匀速下滑B .减速下滑C .向上运动D .可能相对地面不动.二、传送带与图像的综合应用首先要学会识图.识图就是通过“看”寻找规律及解题的突破口.为方便记忆,这里总结为六看:一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面”,五看“截距”,六看“特殊值”。

(1)“轴”:纵、横轴所表示的物理量,(2)“线”:从线反映运动性质,(3)“斜率”:“斜率”往往代表一个物理量(4)“面”即“面积 ”:主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义.(5)“截距”:初始条件.(6)“特殊值”:如交点、拐点。

传送带中遇到带有物理图象的问题时,要认真分析图象,先从它的物理意义、点、线、斜率、面、截距、交点、拐点等方面了解图象给出的信息,再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题。

【例2】如图甲所示,水平传送带顺时针方向匀速运动。

从传送带左端P 先后由静止轻轻放上三个物体A, B,C,物体A经t A=9.5s到达传送带另一端Q,物体B经t B=10s到达传送带另一端Q,若释放物体时刻作为t=0时刻,分别作出三物体的速度图象如图乙、丙、丁所示,求:(1)传送带的速度v0=?(2)传送带的长度l=?(3)物体A,B,C与传送带间的摩擦因数各是多大?(4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间t c=?课时训练1. (2015黑龙江大庆铁人中学期末)如图所示,表面粗糙的水平传送带匀速向右传动。

高中物理重要方法典型模型突破13-模型专题(5)-传送带模型(解析版)

专题十三 模型专题(5) 传送带模型【重点模型解读】传送带模型是高中既典型又基础的物理模型,且容易结合生活实际来考察生活实际问题,传送带模型的考查分为两方面,一方面是动力学问题考察(包括划痕),另一方面是能量转化问题考查。

一、模型认识 项目 图示滑块可能的运动情况滑块受(摩擦)力分析 情景1①可能一直加速受力f=μmg②可能先加速后匀速先受力f=μmg ,后f=0情景2①v 0>v 时,可能一直减速,也可能先减速再匀速 受力f=μmg 先受力f=μmg ,后f=0②v 0<v 时,可能一直加速,也可能先加速再匀速 受力f=μmg 先受力f=μmg ,后f= 情景3①传送带较短时,滑块一直减速达到左端受力f=μmg②传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。

其中,若v 0>v,返回时速度为v;若v 0<v,返回时速度为v 0 受力f=μmg (方向一直向右)减速和反向加速时受力f=μmg (方向一直向右),匀速运动f=0 情景4①可能一直加速受摩擦力f =μmg cos θ ②可能先加速后匀速先受摩擦力f=μmgcosθ,后f=mgsinθ(静) 情景5①可能一直以同一加速度a 加速 受摩擦力f=μmgcosθ ②可能先加速后匀速 先受摩擦力f=μmgcosθ,后f=mgsinθ(静) ③可能先以a 1加速后以a 2加速先受摩擦力f=μmgcosθ,后受反向的摩擦力f=μmgcosθ二、传送带模型问题的关键(1)对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。

(2)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。

三、解答传送带问题应注意的事项(1)比较物块和传送带的初速度情况,分析物块所受摩擦力的大小和方向,其主要目的是得到物块的加速度。

(2)关注速度相等这个特殊时刻,水平传送带中两者一块匀速运动,而倾斜传送带需判断μ与tan θ的关系才能决定物块以后的运动。

(3)要注意摩擦力做功情况的分析,摩擦生热的能量损失计算时要注意相对位移的分析。

人教版高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用传送带模型专题专项训练习题集(含解析)

高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用传送带模型专题专项训练习题集【知识点梳理】1.传送带问题分类(1)按放置分:水平、倾斜、水平与倾斜交接(2)按转向分:顺时针、逆时针2.传送带问题解题策略(1)受力分析和运动分析是解题的基础。

首先根据初始条件比较物体的速度v物与传送带的速度v传的大小和方向,明确物体所受摩擦力的种类及其规律,然后分析物体受到的合力和加速度的大小和方向,再结合物体的初速度确定物体的运动性质。

(2)当物体的速度v物与传送带的速度v传大小和方向都相同时,物体能否与传送带保持相对静止。

采取假设的方法,假设物体与传送带保持相对静止,关键看物体所受的静摩擦力与最大静摩擦力的大小关系。

对于倾斜的初速度一般需要结合mgsinθ与μmgcosθ的大小关系进行分析。

(3)物体与传送带等速时刻是摩擦力大小、方向、运动性质发生突变的临界点。

(4)利用牛顿第二定律(F=ma)和匀变速直线运动公式(v=v0+at,x=v0t+at2/2,v2-v02=2ax等),求解即可【典题训练】1.如图所示,传送带AB段是水平的,长20m,传送带上各点相对地面的速度大小是4m/s,现将一煤块轻轻地放在传送带上的A点,该煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1。

(g取10m/s2)求:(1)煤块经过多长时间传送到B点?(2)煤块在传送带上滑动而留下的痕迹有多长?(3)如果煤块开始从皮带A点以2m/s的速度向右滑入皮带上则煤块经过多长时间到达B点?这个过程煤块在传送带上滑动而留下的痕迹又是多长?2.一水平传送带以v1=2.0m/s的速度顺时针传动,水平部分长为20m,现有一个可视为质点的物块以v2=8m/s 的初速度从传送带最右端滑上传送带,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试求:(g取10m/s2)(1)物块在传送带上运动的时间(2)物块在传送带上滑动而留下划痕的长度(3)如果物块开始是以12m/s的初速度从传送带最右端滑上传送带,则物块在传送带上运动的时间又是多少3.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=37°,皮带在电动机的带动下,始终保持v=2m/s的速率运行方向斜向上。

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牛顿第二定律应用 -- 传送带专题
1•水平传送带A 、B 以v =4m/s 的速度匀速运动,如图所示,
A 、
B 相距16m ,一木块(可视为质点)从 A
2.
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E 处,A 、E 相距L =10m.从A 处把工件无 A 初速地放到传送带上,
经时间6s 能传送到E 处,欲用最短时间把工件从A 处传到E 处,求传送带的运行速度至少多大.
3.
皮带传送机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物运送到别处的, 如图所示,
已知一只
传送带与水平面的夹角 0 =37°,以4m/s 的恒定速率顺时针匀速转动着,在传送带的底
端无初速度释放一质量为 0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为
0.8,若传送带
点由静止释放,木块与传送带间的动摩擦因数 运动到B 所需的时间为多少? (g =10m/s 2

卩=0.2 •则木块从A 沿
传送带
底端到顶端的长度为 25m,则物体从底端到顶端所用的时间为多少?(g=10m/s 2, sin37 ° =0.6 ,
cos37 ° =0.8)
4. 如图所示,传送带与地面成夹角B =37 °,以6.2m/s的速度逆
时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量
从AT m=0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数卩=0.8 ,已知传送带
5. 如图所示,传送带与地面成夹角B =37 °,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端
轻轻地放一个质量 m=0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数口=0.5,已知传送带从
6.
如图所示,传送带两轮之间的距离为 16m ,传送带与水平面间的夹角 a =37 °,并以v=10m/s 的速度顺
时针匀速转动着,在传送带的A 端轻轻地放一个小物体,
若已知物体与传送带之间的
动摩擦因数 卩=0.5,则物体从A 端到B 端所用的时间为多少?( g=10m/s 2
,
sin37 ° =0.6 , cos37 ° =0.8 )
7. 如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 端有一个与 传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率 V 2沿直线向左滑向传送带后,
经过一段时间又返回光滑水平面,速率为 V 2 /,则下列说法正确的是( )
A .只有 V i = V 2 时,才有 V 2/=
V i B .若 V i >V 2 时,贝U V 2/=
V 2
C .若V i V V 2时,贝U V 2/= V i
D .不管V 2多大总有V 2/= V 2
8.
如图所示,静止的传送带上有一木块正在匀加速下滑,
当传送带突然沿斜面向上开动时, 木块滑到底部所需时间t 与传送带始终静止不动所需时间
t o 相比是(

v i 沿顺时针方向转动,传送带右
B
A.t= t o
t o
C.t> t o
D.A、E两种情况都有可能
9•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」。

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 o开始运动,当其速度达到v o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。

牛顿第二定律一一临界问题
1.如图所示,倾角为a的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面
上,斜面体放在水平面上。

(1)要使小球对斜面无压力,求斜面体运动的加速度范围,
并说明其方向。

(2)要使小球对绳无拉力,且小球相对斜面静止,求斜面体运动的加速度范
围,并说明其方向。

(3)若已知a =60 °,m=2kg,当斜面体以a=5m/s 2向右做匀
加速运动时,绳对小球的拉力多大?(g=10m/s 2)(4)当斜面体以a=10m/s 2向右做匀加速运动时,绳对小
球的拉力多大?
2 .如图所示,质量为 m的物体放在质量为 M的倾角为a的斜面上,如果物体与斜面间、斜面体与地面间摩擦均不计,问(1)作用于斜面体上的水平力多大时,物体与斜面体刚好不发生相对运动?(2)此时m对
M 的压力多大?(3)此时地面对斜面体的支持力多大
3 .如图所示,车厢内用两根细绳 A0、B0系住一个质量 m=1kg 的物体,AO 绳与竖直方向间夹角为B =53 0,
B0是水平的,当车厢以加速度a=5m/s 2
水平向左作匀加速运动时, 拉力T i 、T 2各是多少? a /
=10m/s 2
水平向左作匀加速运动时,两绳 T/、T ?/各
是多少?
4.如图所示,木块 A 、B 静止叠放在光滑水平面上, A 的质量为m , B 的质量为2m 。

A 、B 间的最大静摩
擦力为f o
(1)现施水平力F 拉B ,为使A 、B 不发生相对滑动,水平力 F 不得超过多少? 可修改编辑
两绳中 中拉力
F B用于B 上, F A、F B大小均随时间而变化,其规律分别为
挤压力F N的表达式;⑵从t=0开始,经多长时间A、B相互脱离?
F A
-■"C A
F B BT—
(2)现施水平力F,拉A,为使A、B不发生相对滑动,水平力F,不得超过多少?
5.有一质量M=4kg的小车置于光滑水平桌面上,在小车上放一质量m=6kg的物块,动摩擦因素尸0.2,现
对物块施加F=25N的水平拉力,如图所示,求小车的加速度?(设车与物块之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力且g取10m/s 2)_____ ——>
M
///////////
6.如图所示,质量为M的木板上放一质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为
(11,木板和地面间的动摩擦因数为卩2,问加在木板上的力F多大时,
才能将木板从木块和地面间抽出来
7.如图,光滑水平面上放置紧靠在一起的A、B两个物体, m A=3kg , m B=6kg,推力F A作用于A上,拉力
F A=(9 - 2 t)N , F B=(2 + 2 t)N,求:⑴ A、B 间。

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