【重点推荐】最新高中物理 专题 传送带问题每日一题 新人教版必修1(精品设计)

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(完整)高中物理必修一涉及到传送带问题解析(含练习解析)

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涉及到传送带问题解析【学习目标】能用动力学观点分析解决多传送带问题【要点梳理】要点一、传送带问题的一般解法1.确立研究对象;2.受力分析和运动分析,逐一摩擦力f大小与方向的突变对运动的影响;⑴受力分析:F的突变发生在物体与传送带共速的时刻,可能出现f消失、变向或变为静摩擦力,要注意这个时刻。

⑵运动分析:注意参考系的选择,传送带模型中选地面为参考系;注意判断共速时刻并判断此后物体与带之间的f变化从而判定物体的受力情况,确定物体是匀速运动、匀加速运动还是匀减速运动;注意判断带的长度,临界之前是否滑出传送带。

⑶注意画图分析:准确画出受力分析图、运动草图、v-t图像。

3.由准确受力分析、清楚的运动形式判断,再结合牛顿运动定律和运动学规律求解。

要点二、分析物体在传送带上如何运动的方法1、分析物体在传送带上如何运动和其它情况下分析物体如何运动方法完全一样,但是传送带上的物体受力情况和运动情况也有它自己的特点。

具体方法是:(1)分析物体的受力情况在传送带上的物体主要是分析它是否受到摩擦力、它受到的摩擦力的大小和方向如何、是静摩擦力还是滑动摩擦力。

在受力分析时,正确的理解物体相对于传送带的运动方向,也就是弄清楚站在传送带上看物体向哪个方向运动是至关重要的!因为是否存在物体与传送带的相对运动、相对运动的方向决定着物体是否受到摩擦力和摩擦力的方向。

(2)明确物体运动的初速度分析传送带上物体的初速度时,不但要分析物体对地的初速度的大小和方向,同时要重视分析物体相对于传送带的初速度的大小和方向,这样才能明确物体受到摩擦力的方向和它对地的运动情况。

(3)弄清速度方向和物体所受合力方向之间的关系物体对地的初速度和合外力的方向相同时,做加速运动,相反时做减速运动;同理,物体相对于传送带的初速度与合外力方向相同时,相对做加速运动,方向相反时做减速运动。

2、常见的几种初始情况和运动情况分析(1)物体对地初速度为零,传送带匀速运动,(也就是将物体由静止放在运动的传送带上)物体的受力情况和运动情况如图1所示:其中V是传送带的速度,V10是物体相对于传送带的初速度,f是物体受到的滑动摩擦力,V20是物体对地运动初速度。

高一上学期物理人教版必修第一册习题PPT专题训练传送带模型

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根据牛顿第二定律:mgsinθ+Ff=ma1, FN-mgcosθ=0 又 Ff=μFN,解得 a1=g(sinθ+μcosθ)=10 m/s2. (2)货物速度从 v0 减至传送带速度 v, 所用时间 t1=v--av10=1 s,位移 x1=v-2-2va012=7 m.
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(1)货物刚滑上传送带时加速度为多大? (2)当货物的速度和传送带的速度相同时用了多少时间?这时货物 相对于地面沿传送带方向运动了多远? (3)从货物滑上传送带开始计时,到货物再次滑回 A 端共用了多少 时间?(g 取 10 m/s2,已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8)
答案 (1)10 m/s2 (2)1 s 7 m (3)(2+2 2) s
(1)煤块与传送带间的动摩擦因数; (2)煤块在传送带上运动的时间. 答案 (1)0.1 (2)8 s
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带以恒定的速率 v 沿顺时针方向运动,把一质量 【名校课堂】获奖PPT--学年高一上学期物理人教版()推荐必修第一册习题课件:专题训练传送带模型(最新版本)推荐
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高中物理 传送带的知识点整理及归纳课件 新人教必修1

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由牛顿第二定律得:
Gsinα+μGcosα=mα1
α1=gsinα+μgcosα=10× ( sin370+0.5×cos370 ) =10 m/s2
S1=V2/2α1=102/(2×10)m = 5 m t1=V/a1=1 s 由 Gsinα-μGcosα=ma2 α2= gsinα-μgcosα=10× ( 0.5×cos370)=2 m/s2
当传送带向左运动时,物块受到向左的摩擦力,物块就作减速运 动,因加速度仍为α=μg,故物块到达B时的速度为VB,物块仍 落在P点。
所以该题的答案为(BC)
二.滑块在倾斜的传送带上运动
因加速度是由重力沿斜面方向的分力 和滑动摩擦力的合力产生,所以解决 此类问题的关键是弄清物块运动过程 中摩擦力的方向,判断滑块受到的合 力。
物体运动的最短时间为 t/=2S/ V2=2×8/4=4 s
例2:如图2所示物块从距水平传送带h高处,由静止开始沿光滑的 曲面滑下,以水平速度V1滑上水平传送带,当传送带静止时,物块 经传送带落在地面上的P点,那么以下叙述中正确的是 ( )
A.当传送带以V2向右运动,且V2< V1,物块一定落在P点的右侧。 B.当传送带以V2向右运动,且V2=V1,物块一定落在P点的右侧。 C.当传送带以V2向右运动,且V2> V1,物块一定落在P点的右侧。 D.当传送带向左运动,无论V2的速度多大,物块一定落在P点的左 侧。
(1)若皮带传送的速度V=1m/s,则从物体放 到A处起,经过多长时间到达B处。
(2)若要使物体在皮带上从A至B的运动时间
最短,那么皮带传动速度的大小应满足什么条
件?这个最短时间为多少?
A
B
V

【文库精品】高中物理 专题11 牛顿运动定律的应用之传送带模型学案 新人教版必修1

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专题11 牛顿运动定律的应用之传送带模型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。

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。

【例1】如图所示,水平长传送带始终以v匀速运动,现将一质量为m的物体轻放于A端,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,AB长为L,L足够长。

问:(1)物体从A到B做什么运动?(2)当物体的速度达到传送带速度v时,物体的位移多大?传送带的位移多大?(3)物体从A到B运动的时间为多少?(4)什么条件下物体从A到B所用时间最短?【答案】(1)先匀加速,后匀速(2)v22μgv2μg(3)Lv+v2μg(4)v≥2μgL【解析】(1)物体先做匀加速直线运动,当速度与传送带速度相同时,做匀速直线运动。

(2)由v=at和a=μg,解得t=vμg(4)当物体从A到B一直做匀加速直线运动时,所用时间最短,所以要求传送带的速度满足v≥2μgL。

倾斜传送带问题求解的关键在于分析清楚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。

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。

【例2】如图所示,传送带与地面夹角θ=37°,AB长度为16 m,传送带以10 m/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0.5 kg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所需时间是多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)【答案】 2 s【解析】 物体放在传送带上后,开始阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力F f ,物体受力情况如图甲所示。

物体由静止加速,由牛顿第二定律有mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,得a 1=10×(0.6+0.5×0.8) m/s 2=10 m/s 2。

人教版高中物理必修1精品课件 第4章 运动和力的关系 专题提升8 传送带模型 板块模型

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速度大小。
(2)若长木板足够长且不固定,则经过多长时间小滑块与长木板的速度相等?
求此时间内小滑块运动的位移大小。
(2)长木板在水平方向只受向右的滑动摩擦力Ff',且Ff'=Ff=μmg=0.4 N
由牛顿第二定律可得Ff'=m0a2
解得a2=2 m/s2
设经过时间t,两者速度相同,则有
v0+a1t=a2t
4.(板块模型问题)(2023福建南平高一期末)如图所示,质量相等的A、B静止
叠放于光滑水平面上,某时刻起,对A施加一与时间成正比的水平外力F,即
F=kt,已知常数k,A、B之间的最大静摩擦力为Ffm,且最大静摩擦力等于滑
动摩擦力,B足够长。则从开始施加F作用至A、B发生相对滑动的时间t为
( D)
fm
fm
A. 2
B.
3fm
C.
2
2fm
D.

1 2 3 4

对点演练
2.如图所示,光滑的水平面上有一质量m0=0.2 kg的长木板,另一质量m=0.1
kg的小滑块以v0=2.4 m/s的水平初速度从长木板的左端滑上长木板(此时
开始计时)。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取
10 m/s2。
(1)若长木板长l=0.7 m且固定在水平面上,求小滑块从长木板上滑离时的
D.若地面与A的动摩擦因数是0.2,当F=24 N时,A的加速度为2 m/s2
解析 若地面是光滑的,设 A、B 未发生相对运动,则由牛顿第二定律有 a 共


= + ,aAmax= =4



m/s2,当 a 共<aAmax,即 0<F<24 N 时,A、B 一起运

高中物理传送带问题(全面)课件

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为动能和内能。
物体沿下坡的传送带下滑
当物体沿下坡的传送带下滑时,重力沿斜面向下的分力使物体加速下滑,摩擦力阻 碍物体下滑。
当物体速度与传送带速度相同时,物体与传送带相对静止,摩擦力消失,物体将做 匀速运动。
物体下滑过程中,若支持力不做功,则重力势能转化为动能,若支持力做负功,则 重力势能转化为动能和内能。
垂直传送带问题
物品在垂直传送带上滑动,需要考 虑物品的初速度、末速度、加速度 以及重力。
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
分析物体在传送带上所受的力 ,包括重力、支持力、摩擦力
和可能存在的其他外力。
确定物体的运动状态
根据受力情况确定物体的运动 状态,如静止、匀速直线运动 、匀加速或匀减速运动等。
根据牛顿第二定律,物体所受的合外力等于物体质量与加速 度的乘积,即$F_{合} = ma$。由于物体受到的滑动摩擦力不 变,因此加速度不变,物体将做匀加速运动。
水平传送带上物体减速
当物体在水平传送带上减速时,物体所受的摩擦力方向与传送带的速度方向相反 ,即为滑动摩擦力。由于滑动摩擦力不变,物体的加速度不变,物体将做匀减速 运动。
应用物理公式解题
根据物体的运动状态和所受的 力,应用物理公式求解问题, 如牛顿第二定律、运动学公式 等。
验证答案的合理性
最后需要验证所得答案的合理 性,确保答案符合实际情况和
物理规律。
水平传送带问题
02
水平传送带上的物体加速
物体在水平传送带上加速时,由于受到传送带的摩擦力作用 ,物体的速度会逐渐增加。此时,物体所受的摩擦力与传送 带的速度方向相同,即为滑动摩擦力。
原理
传送带通过与物品之间的摩擦力来传 输物品,这种摩擦力可以是由带子的 拉力产生的静摩擦力,也可以是由带 子与物品之间的滑动摩擦力。

【新教材】人教版(2019)高中物理必修一 专题:牛顿运动定律综合应用(传送带问题)

牛顿运动定律综合应用水平传送带问题水平传送带1. 传送带的基本类型一个物体以初速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看成传送带模型。

传送带模型按放置方向分为水平传送带和倾斜传送带两种,如图所示。

2. 水平传送带(1)当传送带水平转动时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化。

(2)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。

静摩擦力达到最大值,是物体恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力只存在于发生相对运动的物体之间,因此两物体的速度相同时,滑动摩擦力要发生突变。

图示如图所示,水平传送带以不变的速度v=10m/s向右运动,将工件轻轻放在传送带的左端,由于摩擦力的作用,工件做匀加速运动,经过时间t=2s,速度达到v;再经过时间t′=4 s,工件到达传送带的右端,g取10 m/s2,求:(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度的大小;(2)工件与水平传送带间的动摩擦因数;(3)工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离。

【答案】(1)5 m/s2(2)0.5(3)50 m【解析】(1)工件的加速度a=tv解得a=5 m/s2(2)设工件的质量为m,则由牛顿第二定律得:μmg=ma所以动摩擦因数μ=mgma=ga=0.5(3)工件加速运动距离x 1=2v t 工件匀速运动距离x 2=vt ′工件从左端到达右端通过的距离x =x 1+x 2 联立解得x =50 m 。

1. 水平传送带解题关键:先根据初始条件找出摩擦力的方向,进而得出加速度的方向,再根据传送带的长度判断物体的运动情况。

2. 在匀速运动的水平传送带上,只要物体和传送带不共速,两者之间就有滑动摩擦力。

两者共速时,滑动摩擦力消失,物体与传送带一起匀速运动。

3. 解题时注意,公式中涉及到的加速度、位移等都是相对于地面的。

(答题时间:30分钟)1. 如图所示,物块m 在传送带上向右运动,两者保持相对静止。

则下列关于m 所受摩擦力的说法中正确的是( )A. 皮带传送速度越大,m 受到的摩擦力越大B. 皮带传送的加速度越大,m 受到的摩擦力越大C. 皮带速度恒定,m 质量越大,所受摩擦力越大D. 无论皮带做何种运动,m 都一定受摩擦力作用2. 如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v 1沿顺时针方向运动,一物体以水平速度v 2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时速率为v 2′,则下列说法正确的是( )A. 若v 1<v 2,则v 2′=v 1B. 若v 1>v 2,则v 2′=v 2C. 不管v 2多大,总有v 2′=v 2D. 只有v 1=v 2时,才有v 2′=v 23. 如图所示,水平传送带以v =12 m/s 的速度顺时针做匀速运动,其上表面的动摩擦因数μ1=0.1,把质量m =20 kg 的行李包轻放上传送带,释放位置距传送带右端4.5 m 处。

高中物理第四章牛顿运动定律4深度剖析传送带问题练习新人教版必修1

深度剖析传送带问题(答题时间:30分钟)1. 如图所示,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,小物体A与传送带相对静止,重力加速度为g,则()只有a>gsinθ,A才受沿传送带向下的静摩擦力作用A.B只有a<gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用.只有a=gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用D.2.(甘肃模拟)三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°。

现有两个小物块A、B都从传送带顶端以1m/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,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不相同3. 如图,一水平传送带以2m/s的速度做匀速运动,传送带左右两端A、B的距离为s=12m,将一物体无初速、轻轻地放在传送带A端,物体与传送带之间的动摩擦系数μ=0.1,重力加速度g取10m/s2;求:(1)物体做匀速运动的位移;(2)物体从传送带A端运动到传送带B端所需的时间。

4. 如图所示,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一行李包(可视为质点)以一定的初速度v0向左滑上传送带,传送带逆时针转动,速度为v=4m/s,且v<v0,已知行李包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,当传送带长度为L=12m时,行李包从滑上水平传送带的右端到左端的时间刚好为t =2s ,皮带轮与皮带之间始终不打滑,不计空气阻力,g 取10m/s 2,求行李包的初速度v 0。

5. 传送带在工农业生产中有着广泛的应用,如图所示,平台上的人欲通过一根平行于传送带的轻绳将物品拉上平台,已知物品质量m =50kg ,可看成质点,用F =500N 的恒力从静止开始往上拉,传送带与水平面间的夹角θ=37°,从传送带底端到平台左边的距离L =2.25m ,传送带以恒定速度v =2m/s 顺时针运行,物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

高中物理必修一【传送带模型和滑块—木板模型】专题训练习题

高中物理必修一【传送带模型和滑块—木板模型】专题训练习题1.(多选)如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针运行。

将一物体轻轻放在传送带的左端,以v、a、x、F f表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。

下列选项可能正确的是()解析:物体在传送带上先做匀加速运动,当达到与传送带相同的速度后,开始做匀速运动,A、B正确。

答案:AB2.(多选)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平地面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。

现用水平力向右拉木板,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地面的运动情况为()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,直到为零解析:对于物块,由于运动过程中与木板存在相对滑动,且始终相对木板向左运动,因此木板对物块的摩擦力向右,所以物块相对地面向右运动,且速度不断增大,直至相对木板静止而做匀速直线运动,A错误,B正确;对于木板,由作用力与反作用力可知,受到物块给它的向左的摩擦力作用,则木板的速度不断减小,直到二者相对静止,而做匀速运动,C正确;由于水平地面光滑,所以木板和物块的速度不会为零,D错误。

答案:BC3.如图所示,在一条倾斜的、静止不动的传送带上,有一个滑块能够自由地向下滑动,该滑块由上端自由地滑到底端所用时间为t1,如果传送带向上以速度v0运动起来,保持其他条件不变,该滑块由上端滑到底端所用的时间为t2,那么()A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.不能确定解析:滑块受重力、支持力、滑动摩擦力,当传送带向上以速度v0运动起来,保持其他条件不变时,支持力不变,摩擦力大小和方向都不变,根据牛顿第二定律可知两种情况下,加速度相等,而两种情况下位移也相等,根据x=12可知,2at两种情况下运动的时间相等,即t1=t2,选项A正确。

物理高一必修一传送带问题和解析

物理高一必修一传送带问题和解析好的,以下是为你生成的关于“物理高一必修一传送带问题和解析”的 Word 文档内容:一、传送带问题的引入嘿,同学们!咱们今天来聊聊高一必修一物理中的传送带问题。

这可是个挺有意思的知识点呢!想象一下,一个传送带在不停地运转,物体在上面会发生什么样的情况呢?这就是我们要探讨的啦!二、传送带问题的常见类型1. 水平传送带物体初速度为零放在传送带上这种情况下,物体受到传送带的摩擦力作用,开始加速运动。

摩擦力的方向与传送带运动方向相同,直到物体的速度与传送带的速度相等时,摩擦力消失,物体将以传送带的速度匀速运动。

物体初速度与传送带速度方向相同如果物体的初速度小于传送带的速度,物体将继续受到摩擦力的作用,加速到与传送带速度相等后匀速运动。

如果物体的初速度大于传送带的速度,物体将受到与传送带运动方向相反的摩擦力,减速到与传送带速度相等后匀速运动。

物体初速度与传送带速度方向相反这种情况就比较复杂啦!物体先受到与传送带运动方向相反的摩擦力,做减速运动,速度减为零后,又会受到与传送带运动方向相同的摩擦力,开始反向加速。

如果传送带足够长,物体可能会加速到与传送带速度相等后匀速运动,也可能一直加速下去。

2. 倾斜传送带物体向上运动当物体放在倾斜传送带上且传送带向上运动时,物体可能会受到重力、支持力、摩擦力的作用。

摩擦力的方向需要根据物体的运动状态来判断。

如果物体的重力沿传送带向下的分力小于传送带对物体的摩擦力,物体将向上加速运动;如果重力沿传送带向下的分力大于传送带对物体的摩擦力,物体将向上减速运动;如果重力沿传送带向下的分力等于传送带对物体的摩擦力,物体将匀速向上运动。

物体向下运动当物体放在倾斜传送带上且传送带向下运动时,情况也类似。

如果物体的重力沿传送带向下的分力大于传送带对物体的摩擦力,物体将向下加速运动;如果重力沿传送带向下的分力小于传送带对物体的摩擦力,物体将向下减速运动;如果重力沿传送带向下的分力等于传送带对物体的摩擦力,物体将匀速向下运动。

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1
专题 传送带问题
如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4 m,以v0=4 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端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划
痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g=10 m/s2,则煤块从A运动到B的过程中

A.煤块到A运动到B的时间是2.25 s
B.煤块从A运动到B的时间是1.5 s
C.划痕长度是2 m
D.划痕长度是0.5 m
【参考答案】BC

【名师点睛】对传送带问题,要注意区分划痕和产生热量的有效路程不同,对简单的过程,二者一般相
等,但对复杂的过程,要注意前者为某段的最大位移,后者为总的相对路程。
2

【知识补给】
传送带问题

如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时
刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦,
绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是

A B C D
3

(2018·甘肃省张掖二中高三上学期8月月考)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

A. B. C. D.
(2018·陕西省汉中中学高三上学期第二次月考)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)如图乙所示。已知v2>v1,则

A.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
B.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
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
(2018·江苏省姜堰中学高二第二学期学业水平测试)如图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它
由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3 m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37°,
C、D两端相距4.45 m,B、C相距很近。水平部分AB
以5 m/s的速率顺时针转动。将质量为10 kg的一袋

大米放在A端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。
4

(1)求米袋到达B端时的速度;
(2)若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离;
(3)若要米袋能被送到D端,求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件。
如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0。小工件离开甲前与
甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ,乙的宽度足够大,重力加速度为g。

(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s;
(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;
(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个
工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率
P

【参考答案】

BD 小木块刚放上传送带时,所受的滑动摩擦力方向沿斜面向下,小木块将沿斜面向下做匀加速直线
运动,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1,解得a1=gsinθ+μgcosθ;当小木块的速度与传送带
速度相等时,由μμmgcosθ,因此小木块继续沿传送带匀加速下滑,但是此时摩擦
5

力的方向沿斜面向上,再由牛顿第二定律得:mgsinθ–μmgcosθ=ma2,解得 a2=gsinθ–μgcosθ;比较
知道a1>a2,根据v–t图象的斜率表示加速度,所以第二段图线的斜率变小。故AC错误,BD正确。故选BD。
【名师点睛】本题的关键要明确:物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑。小木块两段的
加速度不一样大,是一道易错题。
A 由于传送带向右运动,t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,则知小物块相对传送
带滑动的距离达到最大,故A正确;由图可知,t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,
此后反向运动,位移减小,故B错误;在0~t1时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用,在t1~t2时间内
小物块向右加速运动,受到向右的摩擦力作用,故摩擦力一直向右,故C错误;t2之后,二者速度相等,保
持相对静止,故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势,不再受摩擦力,故D错误。所以A正确,BCD
错误。
(1)5 m/s (2)1.25 m (3)vCD≥4 m/s
(1)米袋在AB上加速时的加速度:a0=μg=5 m/s2

米袋的速度达到v0=5 m/s时,滑行的距离:s0==2.5 m<AB=3 m,因此米袋在到达B点之前就有了与传
送带相同的速度,即米袋到达B端时的速度5 m/s
(2)设米袋在CD上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma
代入数据得:a=10 m/s2
所以能滑上的最大距离:=1.25 m

【名师点睛】本题关键是分析米袋在传送带上运动的受力情况,尤其是摩擦力的方向;难点在于通过分析
题意找出临条界件,注意米袋在CD段所可能做的运动情况,从而分析得出题目中的临界值为到达D点时速
度恰好为零。

(1)s=2022vg (2)v=2v0 (3)0455Pmgv
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(1)由于滑动摩擦力的方向与相等运动方向相反,因此首先应判断工件刚平稳地传到乙上瞬间,相对于传
送带乙的运动方向,刚传到传送带乙上瞬间,工件有相对传送带乙侧向速度v0和与传送带乙运动方向相反
的速度v0,其合速度方向与传送带运动方向显然成45°,如下图所示,并建立图示直角坐标系。

根据牛顿第二定律可知:ax=–22g,ay=22g
即物块相对传送带在沿传送带方向和垂直传送带方向分别做相同的匀减速直线运动,根据匀变速直线运动
规律可知,当垂直传送带方向的速度减为零时,物块相对传送带在x方向上的位移即侧向滑过的距离为:

s
=2022vg

(3)每个工件在传送带乙上相对传送带滑行距离为:Δs=2052vg
每个工件在传送带乙上相对传送带滑行的时间为:t=05vg
每个工件在相对传送带滑动的t时间内,电动机对乙做的功为:
22
00

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(2)22Wmvmvmgs

电动机的平均输出功率为: WPt
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联立以上各式解得:0455Pmgv。
【方法技巧】本题重点是对物体的受力、运动的分析,结合牛顿第二定律求解,对功能的关系,利用能量
守恒。

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