专题复习—传送带问题分析
精品_专题归纳_传送带问题

传送带问题传送带问题 (1)一、动力学分析及“划痕”问题 (1)1.物体无初速度 ......................................................................................................................................... 1 2.物体有初速度 ......................................................................................................................................... 2 二、传送带中的能量问题 .............................................................................................................................. 6 三、倾斜的传送带及其它变形 .................................................................................................................... 7 四、传送带与动量守恒定律和能量守恒定律相联系 (10)一、动力学分析及“划痕”问题 1.物体无初速度解决这类题目的方法如下:选取研究对象,对所选研究对象进行隔离处理。
对轻轻放到运动的传送带上的物体,由于相对传送带向后滑动,受到沿传送带运动方向的滑动摩擦力作用,决定了物体将在传送带所给的滑动摩擦力作用下,做匀加速运动,直到物体达到与皮带相同的速度,不再受摩擦力,而随传送带一起做匀速直线运动。
这里有一种特殊情况:由于传送带太短,在物体与传送带共速之前就到头了,那物体在整个过程中做的就是匀加速运动。
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。
“传送带”模型问题专题分析

“传送带”模型问题专题分析一.模型特点:1.水平传送带情景一物块可能运动情况:(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景二(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三(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。
情景一(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景二(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加速二.思路方法:(1)水平传送带问题:求解关键在于对物体所受摩擦力进行正确的分析判断。
进一步分析物体的运动情况,物体的速度与传送带速度相等的时刻摩擦力发生突变。
(2)倾斜传送带问题:求解关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况。
进一步分析物体所受摩擦力的情况及运动情况。
当物体速度与传送带速度相等时,物体所受摩擦力可能发生突变。
例1.如图所示,水平传送带以5m/s的恒定速度运动,传送带长l=2.5m,今在其左端A处将一工件轻轻放在上面,工件被带动,传送到右端B处,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,试求:工件经多少时间由传送带左端A 运动到右端B?(g取10m/s2)答案:1s2.(多选)(2017·锦州模拟)如图所示,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vA=4m/s,到达B端的瞬时速度设为vB。
下列说法中正确的是()A.若传送带不动,vB=3m/sB.若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于3m/sC.若传送带顺时针匀速转动,vB一定等于3m/sD.若传送带顺时针匀速转动,vB有可能等于3m/s【解析】选A、B、D总结:(一)受力分析:传送带模型中要注意摩擦力的突变(发生在v物与v带相同的时刻),对于倾斜传送带模型要分析mgsinθ与f的大小与方向。
专题一传送带问题分析.docx

专题一 传送带问题分析【专题分析】传送带问题是高中阶段比较常见也是比较复杂的的题目形式。
受力方面,要分析物体与传送带之间是否存在摩擦力,是存在静摩擦力还是滑动摩擦力。
运动方面,要分析物体与传送带之间是相对运动,还是相对静止,是相对传送带向前运动,还是相对传送带向后运动。
能量方面,要判断物体与传送带之间的热量生成。
因此传送带问题需要用到多种物理规律进行求解,如运动学公式的选用、牛顿第二定律、动能定理、摩擦生热、能量转化守恒定律等。
物体在传送带上运动,有可能涉及多个物理过程,比如可能在传送带上一直加速,也可能先加速后匀速;可能在传送带上一直减速,也可能先减速后匀速,甚至还可能改变运动方向。
因此认真研究运动过程和受力情况是解决传送带问题的关键。
【题型讲解】题型一 传送带“静”与“动”的区别例题1:如图3-1-1所示,水平传送带静止不动,质量为1kg 的小物体,以4m/s 的初速度滑上传送带的左端,最终以2m/s 的速度从传送带的右端。
如果令传送带逆时针方向匀速开动,小物体仍然以4m/s 的初速度滑上传送带的左端,则小物体离开传送带时的速度A .小于2m/sB .等于2m/sC .大于2m/sD .不能达到传送带右端解析:本题主要考查对物体的受力分析。
当传送带不动时,物体受到向左的滑动摩擦力,在传送带上向右做减速运动,最终离开传送带。
当传送带逆时针开动时,物体仍然相对传送带向右运动,所以受到的摩擦力仍然向左,这样与传送带静止时比较,受力情况完全相同,所以运动情况也应该一致,最后离开传送带时速度仍然是2m/s ,答案为B例题2:在例题1中,如果各种情况都不变,当传送带不动时,合外力对物体做功为W 1,物体与传送带间产生的热量为Q 1;当传送带转动时,合外力对物体做功为W 2,物体与传送带间产生的热量为Q 2。
下列选项正确的有A .W 1=W 2B .W 1<W 2C .Q 1=Q 2D .Q 1<Q 2 解析:本题主要考查对做功和生热的理解。
高考专题复习传送带问题

高考专题复习:传送带问题传送带问题是力学中一个典型问题,需要综合利用运动学、动力学和能量方面的知识。
问题:如下图所示,小物体轻放在足够长的传送带的左端,试计算分析物体的运动情况和传送带在传送物体过程中的能量转化问题。
(1)从动力学角度分析:(2)从能量角度分析:一、传送带匀速运动的情况:【复习巩固题】1、如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ< tanθ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 ( )2、如图所示,表面粗糙的传送带静止时,物块由皮带顶端A从静止开始滑到皮带底端B用的时间是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的时间一定等于tD.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t3、(2011·福建卷)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2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1-3乙所示.已知v2>v1,则()A. t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B. t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用4、(2013山东师大附中质检)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V A=4m/s,达到B端的瞬时速度设为V B,则A.若传送带不动,则V B=3m/sB.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,V B=3m/sC.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,V B=3m/sD.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,V B=2m/s5、(四川省乐山市第一中学2013届高三9月份月考物理试题)如图所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是A. 物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B. 若v2<v1,物体从左端滑上传送带必然先做加速运动,再做匀速运动C. 若v2<v1,物体从右端滑上传送带,则物体可能到达左端D. 若v2<v1,物体可能从右端滑上传送带又回到右端,在此过程中物体先做减速运动再做加速运动6、(湖南师大附中2012届高三月考试题)如图所示,传送带的水平部分长为L,运动速率恒为v,在其左端放上一无初速的小木块,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不可能为()A.LvB.2LvC.2LgμD.2L vv gμ+7、(2013河南郑州市一模)如图所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=4m/s的速度沿顺时针方向运行。
专题1.11 动力学中的传送带问题(解析版)

2020年高考物理备考微专题精准突破专题1.11 动力学中的传送带问题【专题诠释】1.水平传送带模型1(1)(2)2(1)(2)3(1)(2)时速度为2.倾斜传送带模型1(1)(2)2(1)(2)(3)【高考领航】【2019·全国卷Ⅲ】如图a,物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。
t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力。
细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图b所示,木板的速度v与时间t的关系如图c所示。
木板与实验台之间的摩擦可以忽略。
重力加速度取10 m/s2。
由题给数据可以得出()A .木板的质量为1 kgB .2~4 s 内,力F 的大小为0.4 NC .0~2 s 内,力F 的大小保持不变D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】 AB【解析】 木板和实验台间的摩擦忽略不计,由题图b 知,2 s 后木板滑动,物块和木板间的滑动摩擦力大小F 摩=0.2 N 。
由题图c 知,2~4 s 内,木板的加速度大小a 1=0.42m/s 2=0.2 m/s 2,撤去外力F 后的加速度大小a 2=0.4-0.21m/s 2=0.2 m/s 2,设木板质量为m ,据牛顿第二定律,对木板有:2~4 s 内:F -F 摩=ma 1,4 s 以后:F 摩=ma 2,解得m =1 kg ,F =0.4 N ,A 、B 正确。
0~2 s 内,木板静止,F =f ,由题图b 知,F 是均匀增加的,C 错误。
因物块质量不可求,故由F 摩=μm 物g 可知动摩擦因数不可求,D 错误。
【技巧方法】1. 涉及传送带的动力学问题分析时抓住两个时刻(1)初始时刻,比较物块速度与传送带速度关系,判断物块所受的摩擦力性质与方向,进而判断物块开始阶段的运动性质。
(2)物块与传送带速度相同时刻,再次判断物块所受的摩擦力性质与方向,进而判断下阶段物块的运动性质。
传送带问题专题讲解

传送带问题专题讲解传送带问题专题讲解知识特点传送带上随行物受力复杂,运动情况复杂,功能转换关系复杂。
基本方法解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解,关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。
1、对物体受力情况进行正确的分析,分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。
当传送带和随行物相对静止时,两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零;当两者由相对运动变为速度相等时,摩擦力往往会发生突变,即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零,或者滑动摩擦力的方向发生改变。
2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程,明确传送带的运转方向。
3、对功能转换关系进行分析,弄清能量的转换关系,明白摩擦力的做功情况,特别是物体与传送带间的相对位移。
一、基础练习【示例1】一水平传送带长度为20m,以2m / s的速度做匀速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时间为多少?【讨论】1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移, 传送带的位移,物体和传送带的相对位移分别是多少?2、若物体质量m=2Kg,在物体和传送带达到共同速度的过程中传送带对物体所做的功,因摩擦而产生的热量分别是多少?情景变换一、当传送带不做匀速运动时【示例2】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口。
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ao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。
情景变换二、当传送带倾斜时【示例3】如图所示倾斜的传送带以一定的速度逆时针运转,现将一物体轻放在传送带的顶端,此后物体在向下运动的过程中。
A物体可能一直向下做匀加速运加速度不变B. 物体可能一直向下做匀速直运动C. 物体可能一直向下做匀加速运动,运动过程中加速度改变D. 物体可能先向下做加速运动,后做匀速运动情景变换三、与功和能知识的联系【示例4】、如图所示,电动机带着绷紧的传送带始终保持W,hv o=2m/s的速度运行,传送带与^^3 ....水平面间的夹角为30 ,现把一个质量为m=10kg 的工件轻放在传送带上,传送到h=2m的平台上,已知工件与传送带之间的动摩擦因数为」=,3 /2,除此之外,不计其它损耗。
“传送带”模型中的动力学问题(解析版)—2025年高考物理一轮复习

运动和力的关系“传送带”模型中的动力学问题素养目标:1.掌握传送带模型的特点,了解传送带问题的分类。
2.会对传送带上的物体进行受力分析和运动状态分析,能正确解答传送带上物体的动力学问题。
1.(2024·北京·高考真题)水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动。
下列说法正确的是( )A.刚开始物体相对传送带向前运动B.物体匀速运动过程中,受到静摩擦力C.物体加速运动过程中,摩擦力对物体做负功D.传送带运动速度越大,物体加速运动的时间越长考点一 水平传送带中的动力学问题水平传送带问题的常见情形及运动分析滑块的运动情况情景传送带不足够长(滑块最终未与传送带相对静止)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 ,则返回到左端时速度为v 0;若v 0>v ,则返回到左端时速度为v例题1. 如图所示,足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为1v ,一小滑块从传送带左端以初速度大小0v 滑上传送带,小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ,小滑块最终又返回到左端。
已知重力加速度为g )A .小滑块的加速度向右,大小为μgB .若01vv <,小滑块返回到左端的时间为1v v g m +C .若01v v >,小滑块返回到左端的时间为01v v gm +D .若01v v >,小滑块返回到左端的时间为()20112v v gv m +【答案】D【解析】A .小滑块相对于传送带向右滑动,滑动摩擦力向左,加速度向左,根据牛顿第二定律得:mg ma m =解得:a gm =1.若01v v >,先匀减速再反方向加速,反方向加速只能加速到1v ,不能加速到0v 。
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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
2 v t v0 2gL
因而将落在Q点的右边. (3) 当传送带的速度 v 2gH 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.
2 2gL 时, (4) 当传送带的速度 2 gH v v0 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 2 v t v0 2gL
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 v0 2 gH mgH=1/2mv02, 当传送带静止时,分析物体在传送带上的受力, f P 知物体做匀减速运动, H a=μmg/m=μg 物体离开传送带时的速度为 2 v t v0 2gL 随后做平抛运动而落在Q点. L
(2)传送带问题中的功能分析
①功能关系:WF=△EK+△EP+Q ②对WF、Q的正确理解 (a)传送带做的功:WF=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Ek 和因摩擦而产生的 热量Q有如下关系: 1 2 E k Q mv带 2
所以工件在6s内先匀加速运动,后匀速运动, 故有 S1=1/2vt1 ① S2=vt2 ② 且 t 1+ t 2 = t ③ S1+S2=L ④ 联立求解得: t1=2s; v=at1, 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=1/2 v' t1+ v' t2 ⑥
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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 2 v v 的速度仍为 t 0 2 gL 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:
(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.
专题复习— 传送带问题分析
闽清一中高三物理
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。
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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 B 传送带的运行速度至少多大? A v 解: 由题意可知 t >L/v,
v 又 t1 a
⑦
v 2 v v ( t ) ⑨ 联立求解⑥─⑧得 L 2a a L v t ⑩ 将⑨式化简得 v 2a L v L 从⑩式看出 常量 v 2a 2a
t2=t-t1
⑧
L v 故当 即 v 2aL 时 , t 有最小值. 因而 v 2a
2 v v (1) 当传送带的速度v较小, 0 2 gL
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 P H 2 v t v0 2gL L 因而仍将落在Q点
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2 (2) 当传送带的速度 v0 因而将落在Q点的右边
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2 v v (5)当传送带的速度v 较大 0 2 gL
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
2 2 v v0 2gL v t v0 2gL
因而将落在Q点的右边. 综上所述:
2 2 gL 时,物体仍将落在Q点; 当传送带的速度v v 0 2 当传送带的速度 v v 0 2 gL 时,物体将落在Q点的右边.
v v 2aL 2 1 10 4.47m/s
通过解答可知工件一直加速到B所用时间最短.
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?