传送带中的摩擦汇总
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皮带传送中的摩擦力问题武安市第一中学 杨方华摩擦力是高中物理教学的一个重点,也是一个难点,而传送带中的摩擦力问题更是难点中的难点。
为了帮助学生更好的理解这部分内容,我根据多年的教学经验,总结了关于皮带传送中的各种可能存在的问题,希望对各位同仁及学生能有所帮助。
一、 传送带的构造如右图所示,设左轮O 为主动轮,右轮O ′为从动轮。
二、 知识要点1、根据两物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向判断摩擦力的方向,再根据受力情况判断物体的运动性质。
例如:上图中(皮带与轮子不打滑)P 点处,因为O 为主动轮,皮带相对轮子有向下运动的趋势,所以皮带上的P 点所受摩擦力为静摩擦力,方向向上;同理,皮带上的Q 点所受摩擦力也为静摩擦力,方向向上。
2、在分析解决问题时,位移“s ”、速度“v ”、加速度“a ”都要以大地为参考系。
三、 关于传送带问题中的几种典型题例(一)水平传送带例1、一水平传送带长度为18m ,以2m/s 的速度匀速运动,方向如图所示。
现将一质量为m 的物块(可视为质点)轻放在传送带的左端,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。
求:物体运动到传送带右端所用的时间?(取g=10m/s 2)【解析】对物块受力分析:物块受重力、支持力、水平向右的摩擦力。
Q PV由牛顿第二定律得:f=μmg=ma a=μg=1m/s 2,所以,物块在传送带上先做匀加速运动。
当物体加速到与传动带速度相同时,两物体间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,物体开始与传送带一起做匀速运动。
物体运动到右端的时间要分过程计算: 在匀加速运动阶段:s g v a v t 21===μ m at s 22121== 在匀速运动阶段:s vs l t 812=-=所以 s t t t 1021=+=【扩展1】若传送带的速度为8m/s ,求物体运动到传送带右端所用的时间? 解:在匀加速运动阶段:s g v a v t 81===μ m at s 322121== 因为 s 1>L ,所以物体到达传送带右端时速度仍小于v ,即物体在整个过程中都做匀加速运动。
传送带上的摩擦力问题全攻略皮带传送是一种综合考查摩擦力及牛顿运动定律的问题,同时也能很好地联系生产、生活实际,所以是一种很好的题型.日常生活中传送带或与传送带类似的运输工具随处可见,如电梯、跑步机等,同学们接触它的机会很多。
近几年,以“传送带"为载体的习题在各类考试中出现的频率较高,形式也很灵活.本文就传送带上的摩擦力举例分析,并归纳解题中应注意的问题.例1 如图1所示,一物块从某曲面上的P 点自由滑下,通过一粗糙的静止传送带后,落到地面上的Q 点。
若传送带的皮带轮沿顺时针方向转动起来,使传送带也随之运动,再把该物体放到P 点自由滑下,那么( )A.它仍落在Q 点B 。
它落在点Q 左边C 。
它落在点Q 右边D.它可能落不到地面上 解析 两种情况下皮带对物块滑动摩擦力的大小(F f =μmg )和方向(水平向右)均不变,所以物块运动情况相同.答案 A点评 (1)本题中两种情况下物体相对传送带运动快慢不同,而滑动摩擦力与两物体间相对运动快慢无关.(2)分析此类问题的关键是清楚物体的受力情况,从而确定物体在传送带上的运动情况,最后判断出物体做平抛运动时的初速度大小。
若传送带的皮带沿逆时针方向转动起来,再把该物体放到点自由滑下,它的落点情况就会发生变化.例2 如图2所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v 1沿顺时针方向转动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定速率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’,则下列说法中正确的是( ) A 。
只有v 1= v 2时,才有v 2’= v 1B 。
若v 1〉 v 2时,则v 2’= v 2C 。
若v 1< v 2时,则v 2'= v 2D.不管v 2多大,总有v 2'= v 2 解析 物块先受向右的摩擦力,故向左减速,减速至速度为零后又反向加速,若v 1〉 v 2,物块向左减速和向右加速两过程中始终受水平向右的恒定摩擦力,做类竖直上抛运动,故v 2'= v 2;若v 1〈 v 2,物块反向加速,速度先达到v 1,此后物块随传送带一起匀速运动至光滑水平面,所以v 2’= v 1。
物理传送带模型总结在现代工业中,为了提高生产效率和减轻人力负担,物流传送带成为了不可或缺的工具。
物理传送带模型是对这一工具的仿真模拟,通过物理原理来解释其工作原理和传输效果。
本文将对物理传送带模型进行总结和探讨。
1. 传送带的基本原理传送带是一种用来传输物体的设备,其基本原理是利用电动机驱动滚筒转动,将物体沿着输送线上运动。
其中,滚筒和输送带之间形成了摩擦力,促使物体运动。
传送带的速度和转动方向可以根据需要进行调节。
2. 摩擦力的作用摩擦力是物体沿着传送带运动的主要推动力。
当物体与传送带接触时,由于两者之间存在一定程度的粗糙度,形成了摩擦力。
摩擦力的大小与物体的质量、传送带的表面特性以及两者之间的压力有关。
3. 传送带的载荷与运输能力传送带的运输能力是一个重要的指标,它决定了传送带在不同工作环境下的使用情况。
一般来说,传送带的运输能力与其宽度和速度有关。
宽度较大的传送带可以运输更多的物体,而速度较快的传送带可以更快地完成物体的传输。
4. 传送带的应用物理传送带模型在生产线、仓储物流等领域得到了广泛应用。
它可以将物体从一个工作站传送到另一个工作站,实现自动化生产。
此外,传送带还可以用于货物的装卸、分拣等环节,提高工作效率。
5. 传送带的优化设计为了提高传送带的效率和安全性,传送带的设计需要考虑多个因素。
首先,应根据传送带的应用环境选择适当的材料,以保证其耐磨性和耐高温性。
其次,传送带的安装方式和维护保养也需要注意,以确保其长期稳定运行。
6. 物理传送带模型的研究和创新物理传送带模型作为一种仿真工具,不仅可以帮助人们更好地理解传送带的工作原理,还可以用于优化设计和改进工艺。
目前,一些研究人员正在尝试利用新材料和传感技术,实现传送带的智能化控制和自适应调节。
总之,物理传送带模型是对传送带工作原理的模拟和解释,通过对摩擦力、运输能力等因素的研究,可以更好地理解和应用传送带。
传送带作为一种重要的物流工具,在现代工业中发挥着重要的作用。
传送带运货摩擦力计算公式传送带是一种常见的运输设备,用于将物料从一个地方转移到另一个地方。
在传送带运输物料的过程中,摩擦力是一个重要的因素。
摩擦力的大小直接影响传送带的运行效率和能耗。
因此,了解传送带运货摩擦力的计算公式对于优化传送带的设计和运行非常重要。
传送带运货摩擦力的计算公式可以通过以下步骤来推导得出:第一步,确定物料的重量和摩擦系数。
传送带上的物料重量是决定摩擦力大小的重要因素。
同时,物料与传送带之间的摩擦系数也会影响摩擦力的大小。
摩擦系数可以通过实验或者参考文献来确定。
第二步,确定传送带的倾斜角度和长度。
传送带的倾斜角度和长度也会对摩擦力的大小产生影响。
倾斜角度越大,摩擦力就越大;传送带的长度越长,摩擦力也越大。
第三步,利用牛顿第二定律来计算摩擦力。
牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。
根据牛顿第二定律,传送带上的物料受到的合外力就是摩擦力。
因此,可以利用牛顿第二定律来计算传送带运货摩擦力的大小。
根据以上步骤,传送带运货摩擦力的计算公式可以表示为:F = μ m g sin(θ) + m a。
其中,F表示传送带运货摩擦力的大小;μ表示物料与传送带之间的摩擦系数;m表示物料的质量;g表示重力加速度;θ表示传送带的倾斜角度;a表示物料的加速度。
通过这个公式,可以清楚地看到传送带运货摩擦力与摩擦系数、物料质量、重力加速度、传送带倾斜角度和物料加速度之间的关系。
这个公式为传送带的设计和运行提供了重要的理论依据。
在实际应用中,传送带运货摩擦力的计算公式可以帮助工程师和技术人员优化传送带的设计和运行。
通过调整传送带的倾斜角度、减小摩擦系数、控制物料的加速度等手段,可以有效地减小传送带的摩擦力,提高传送带的运行效率,降低能耗。
除了传送带运货摩擦力的计算公式,还有一些其他影响传送带摩擦力的因素需要考虑。
例如,传送带的张紧力、输送物料的形状和表面状况、传送带的材料和表面处理等都会对传送带的摩擦力产生影响。
传送带的摩擦力问题传送带中的摩擦力做功与能量转化问题传送带问题具有理论联系实际,综合性较强的特点。
通过归类教学把相近、类似的问题区别开来,经过典型例题分析、比较,充分认识这类问题的特点、规律,掌握对该类问题的处理方法、技巧,采纳归类教学有利于提高分析、鉴别并解决物理综合问题的能力。
一、运动时间的讨论问题1:(水平放置的传送带)如图所示,水平放置的传送带以速度v=2m/s 匀速向右运行,现将一质量为2kg 的小物体轻轻地放在传送带端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若端与B 端相距4 m ,求物体由到B 的时间和物体到B 端时的速度分别是多少?解析:小物体放在端时初速度为零,且相对于传送带向左运动,所以小物体受到向右的滑动摩擦力,小物体在该力作用下向前加速,=μg,当小物体的速度与传送带的速度相等时,两者相对静止,摩擦力突变为零,小物体开始做匀速直线运动。
所以小物体的运动可以分两个阶段,先由零开始匀加速运动,后做匀速直线运动。
小物体做匀加速运动,达到带速2m/s 所需的时间1v t s == 在此时间内小物体对地的位移m t x 1212== 以后小物体以2m/s 做匀速直线运动的时间s s v x s t B 5.123==-=' 物体由到B 的时间T=1s+1.5s=2.5s ,且到达B 端时的速度为2m/s.讨论:若带长L 和动摩擦因数μ已知,则当带速v 多大时,传送时间最短?22()()22v v v L v T vT gμ=+-=-= 22L v L v T T v v=+=当时最短此时22v L gL μ=这说明小物体一直被加速过去且达到另一端时恰与带同速时间最短。
变式:如图所示,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不可能是( ).L v +v 2μgB.L vC.2L μgD.2L v 解析:因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,水平传送带传送物体一般存在以下三种情况(1)若一直匀加速至右端仍未达带速,则L =12μgt 2,得:t =2L μg,C 正确;(2)若一直加速到右端时的速度恰好与带速v 相等,则L =0+v 2t ,有:t =2L v,D 正确;(3)若先匀加速到带速v ,再匀速到右端,则v22μg +v ? ????t -v μg =L ,有:t =L v +v 2μg ,正确,木块不可能一直匀速至右端,故B 不可能.问题2:(倾斜放置的传送带)如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从端到B 端的长度为16m ,传送带以v 0=10m/s 的速度沿逆时针方向转动。
传送带做功问题总结传送带做功问题总结传送带是一种用来输送物体的机械装置,常见于生产流水线和物流系统中。
在传送带上的物体会受到传送带的力,从而做功。
以下是关于传送带做功的一些问题总结:1. 传送带的功率计算:传送带的功率可以通过以下公式计算:功率 = 力 ×速度。
其中,力是传送带对物体施加的力,速度是物体在传送带上的速度。
2. 物体在传送带上的功率消耗:物体在传送带上的功率消耗可以通过以下公式计算:功率消耗 = 力 ×速度。
其中,力是传送带对物体施加的力,速度是物体在传送带上的速度。
3. 传送带上的物体受到的摩擦力:物体在传送带上会受到摩擦力的作用,这个摩擦力是传送带对物体施加的力。
根据牛顿第二定律,物体受到的摩擦力可以通过以下公式计算:摩擦力 = 质量 ×加速度。
其中,质量是物体的质量,加速度是物体在传送带上的加速度。
4. 传送带上的物体受到的重力和支持力:物体在传送带上还会受到重力和支持力的作用。
重力是物体的重量对传送带施加的力,支持力是传送带对物体的支撑力。
根据牛顿第二定律,物体受到的重力和支持力可以通过以下公式计算:重力 = 质量 ×重力加速度,支持力 = 质量 ×加速度。
其中,质量是物体的质量,重力加速度是地球上的重力加速度。
5. 传送带的工作效率:传送带的工作效率可以通过以下公式计算:工作效率 = 传送带对物体做的功 / 传送带消耗的功率。
工作效率表示传送带效率的高低,可以用来评估传送带的性能。
综上所述,传送带做功问题的核心在于计算传送带对物体施加的力、物体在传送带上的速度、摩擦力、重力和支持力等量值,并进行合理的功率和功率消耗计算,以及工作效率评估。
传送带摩擦力情况?传送带上的摩擦力方向如何判断?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:传送带摩擦力情况?传送带上的摩擦力方向如何判断?】答:水平传送带上的物体,与传送带—起运动时的受力情况比较复杂,相对静止情况下,若传送带加速运动,物体所受的静摩擦力是向前的;若传送带减速运动,静摩擦力的方向是向后的;若传送带匀速运动,物体则不受静摩擦力作用,没有摩擦力。
上述分析的都是静摩擦力,因为考虑的是无相对运动情况。
【问:发射卫星时,为什幺轨道半径r越大,线速度v的值却越小?】答:发射过程中,火箭的推力在做功,但做的功都转化为势能了,而且动能也有一部分向势能转移,这就犹如我们用力向高空扔一颗石子,石子的速率也会随着高度逐渐变小。
【问:对非纯电阻电路而言,功率间的关系?】答:我们用连入电路的电动机来举例子。
电动机消耗的功率是电功率,也是总功率,p总=ui;输出的功率包括两部分,一部分是对外的机械功率,p机;另外的就是机器自身发热的损耗,即热功率p热=i2*r;各个功率之间关系为p总=p机+p热;电压u和i可以用p总=ui计算,i也能用焦耳定律计算,不过u和i都不能用欧姆定律计算。
【问:冲量是什幺?】答:冲量是力在时间轴上的积累效应,其公式:i=ft;冲量是矢量,冲量的和力f的方向相同,冲量的大小等于动量的改变量,这就是动量定理的概念和内容。
【问:学物理需要重视的数学知识?】答:耐心。
传送带上物体的摩擦⼒传送带上物体的摩擦⼒翻阅近年⾼考试题,不乏传送带问题,传送带问题常常涉及三⽅⾯的问题,即物体通过传送带的时间问题,物体在传送带上遗留痕迹问题,以及物体在传送带上的摩擦⼒问题。
本⽂所要阐述的是物体在传送带上的摩擦⼒问题。
分析物体在传送带上的摩擦⼒,⾸先要弄清以下三个问题:1. 物体在传送带上参照物的选取传送带上物体的摩擦⼒,要以与物体接触的传送带为参照物,不要以地⾯或相对于地⾯静⽌的物体为参照物。
2. 物体在传送带上确定摩擦⼒⽅向的⽅法判断物体在传送带上的摩擦⼒⽅向,关键是分清物体相对传送带是相对滑动,还是有相对运动趋势。
如果是相对运动,则物体受到的滑动摩擦⼒⽅向与物体相对传送带滑动的⽅向相反;如果有相对运动趋势,⼀般⽤假设法先确定物体相对传送带的运动趋势⽅向,最后根据静摩擦⼒⽅向与相对运动趋势⽅向相反来确定物体受到的静摩擦⼒⽅向。
确定物体相对传送带运动趋势的⽅法:即假设物体与传送带的接触⾯突然变成光滑,在这⼀条件下开始分析,若物体与传送带的速度仍相同,说明物体与传送带之间⽆相对运动趋势;若物体与传送带的速度不同,再进⼀步分析出物体相对传送带的速度⽅向,则该⽅向就是物体相对传送带的运动趋势⽅向。
3. 物体在传送带上摩擦⼒的⼤⼩计算物体与传送带之间的滑动摩擦⼒⽤计算。
⽔平传送带上,F N等于物体重⼒⼤⼩;倾斜传送带上,F N等于物体重⼒沿垂直于传送带⽅向的分⼒。
计算传送带上物体的静摩擦⼒⼤⼩,没有现成的公式计算,⼀般根据平衡知识或⽜顿第⼆定律确定。
例1. 图1中传送带上部⽔平,长为L,以速度向右匀速运动,今有⼀质量为m的物块以不同的速度v滑上⽪带左端,试分析以下情况物块受到的摩擦⼒⽅向:(1)v=0;(2);(3);(4)图1解析:(1)v=0时,物块相对地⾯静⽌,假设接触⾯光滑,则物块相对传送带向左运动,即物块相对运动趋势向左,故物块受到的静摩擦⼒⽅向向右。
如果传送带⾜够长,在这个静摩擦⼒作⽤物块加速,直到物块速度等于传送带速度之后,物体将不再受摩擦⼒,⽽与传送带⼀同匀速。
图2— 1 图2—2图2—3 图2—4传送带问题一、难点形成的原因:1、对于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、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清;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、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。
二、难点突破策略:(1)突破难点1在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。
通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、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。
例1:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=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㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?例2:如图2—2所示,传送带与地面成夹角θ=30°,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㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?例3:如图2—3所示,传送带与地面成夹角θ=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㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B的长度L=5m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少? 例题4: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?(2)突破难点2第2个难点是对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误。
高考物理二轮复习热门考点归纳—传送带中的动力学和能量问题1.传送带中动力学问题的注意事项(1)摩擦力的方向及存在阶段的判断.理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键.(2)物体能否达到与传送带共速的判断.物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态,对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口.2.传送带中摩擦力做功与能量转化(1)静摩擦力做功的特点:①静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总是等于零,不会转化为内能.(2)滑动摩擦力做功的特点:①滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.②相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能.(3)摩擦生热的计算:①Q=F f·s相对,其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程.②传送带因传送物体多消耗的能量等于物体增加的机械能与系统产生的内能之和.例1(2022·河北省高三学业考试)如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37°.一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的v-t图像如图乙所示,物块到传送带顶端时速度恰好为零,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,则()A.0~1s内物块受到的摩擦力大小大于1~2s内的摩擦力大小B.摩擦力方向一直与物块运动的方向相反C.物块与传送带间的动摩擦因数为0.5D.传送带底端到顶端的距离为10m答案D解析由题图乙可知在0~1s内物块的速度大于传送带的速度,物块所受摩擦力的方向沿传送带向下,与物块运动的方向相反;1~2s内,物块的速度小于传送带的速度,物块所受摩擦力的方向沿传送带向上,与物块运动的方向相同,由于物块对传送带的压力相等,根据F f=μF N,可知两段时间内摩擦力大小相等,A、B错误;在0~1s内物块的加速度大小为a=|ΔvΔt =12-41m/s2=8m/s2,根据牛顿第二定律有mg sin37°+μmg cos37°=ma,解得μ=0.25,C错误;物块运动的位移大小等于v-t图线与时间轴所围图形的“面积”大小,为x=4+122×1m+4×12m=10m,所以传送带底端到顶端的距离为10m,D正确.例2(2022·江苏海安市高三期末)如图所示,一个工作台由水平传送带与倾角θ=37°的斜面体组成,传送带AB间的长度L=1.7m,传送带顺时针匀速转动,现让质量m=1kg的物块以水平速度v0=5m/s从A点滑上传送带,恰好能滑到斜面上高度h=1.08m的C点,物块与斜面体和传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5,传送带与斜面平滑连接,g取10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求物块由A运动到B时的速度大小v B;(2)求物块由A运动到C所需要的时间t;(3)若改变传送带转速,物块以初动能E k x从A点水平滑上传送带,滑上斜面后恰好能返回出发点A,求物块初动能E k x的取值范围.答案(1)6m/s(2)0.9s(3)34J≤E k x≤42.5J解析(1)物块从B运动到C过程,由动能定理可得-mgh-μmg cos37°·hsin37°=0-12 mv B2解得v B=6m/s;(2)设物块从A运动到B过程中相对传送带的位移是x相对,由动能定理可得1 2mv B2-12mv02=μmgx相对解得x相对=1.1m<L即物块在传送带上先匀加速到v B,然后在传送带上匀速运动.设物块在传送带上匀加速时间为t1,有v B=v0+at1,a=μg解得t1=0.2s设物块在传送带上匀速时间为t2,有L-x相对=v B t2解得t2=0.1s设物块从B运动到C所用时间为t3,由牛顿第二定律可得mg sin37°+μmg cos37°=ma′,又0=v B-a′t3,联立可得t3=0.6s,物块由A 运动到C 所需要的时间为t =t 1+t 2+t 3=0.9s ;(3)物块以初动能E k x 从A 点水平滑上传送带,设到达B 点动能为E k B ,相对传送带位移为x ,则有E k B -E k x =μmgx ,0≤x ≤L ,物块从B 沿斜面运动到最高点,设上滑距离为s ,有0-E k B =-μmg cos 37°·s -mg sin 37°·s ,物块从B 上滑后又返回B 过程,有E k B ′-E k B =-2μmg cos 37°·s ,其中E k B ′是物块返回B 时的动能,从B 经传送带返回A 过程,有0-E k B ′=-μmgL ,联立可得34J≤E k x ≤42.5J.1.(多选)(2022·宁夏回族自治区银川一中一模)如图所示,机场将货物用与水平面成θ=30°角的传送带送到货仓,传送带以v =2m/s 的速度顺时针运行,地勤人员将一质量m =1kg 的货物以初速度v 0=4m/s 从底部滑上传送带,货物恰好能到达传送带的顶端.已知货物与传送带之间的动摩擦因数为μ=35,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g =10m/s 2,下列说法正确的是()A .传送带从底端到顶端的长度为1mB .货物在传送带上运动的时间为1.25sC .货物在传送带上留下的划痕为1.25mD .货物在传送带上向上运动的过程中由于摩擦产生的热量为3.75J答案BD解析开始时,货物相对传送带向上运动,受到的摩擦力沿传送带向下,货物将匀减速上滑,直至与传送带等速,设货物上滑的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得mg sinθ+μmg cosθ=ma1,代入数据得a1=8m/s2,则货物相对传送带匀减速上滑,直至与传送带等速的时间为t1=v-v0-a1=2-4-8s=0.25s,货物沿传送带向上的位移为x1=v0+v2t1=4+22×0.25m=0.75m,货物与传送带相对静止瞬间,由于最大静摩擦力F f=μmg cosθ<mg sinθ,相对静止状态不能持续,货物速度会继续减小,此后,货物受到的摩擦力沿传送带向上,但所受合力沿传送带向下,故继续匀减速上升,直至速度为0,令此时货物减速上升的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得mg sinθ-μmg cosθ=ma2,代入数据得a2=2m/s2,由于货物恰好能到达传送带的顶端,则货物到达传送带顶端速度减为零且时间为t2=va2=1s,货物沿传送带向上运动的位移为x2=v2t2=1m,货物在传送带上运动的时间为t=t1+t2=0.25s+1s=1.25s,B正确;根据选项B可知,传送带从底端到顶端的长度L=x1+x2=1.75m,A错误;货物减速到与传送带速度相等时传送带的位移大小x传送带1=vt1=2×0.25m=0.5m,货物与传送带速度相等后运动过程传送带的位移大小x传送带2=vt2=2×1m=2m,货物速度与传送带速度相等前运动过程货物对于传送带的位移大小L1=x1-x传送带1=0.75m-0.5m=0.25m,货物速度与传送带速度相等后运动过程货物对于相传送带的位移大小L2=x传送带2-x2=2m-1m=1 m>L1,货物速度与传送带速度相等后向上运动过程中货物与传送带上留下的划痕与第一阶段减速运动过程划痕重合,因此货物在传送带上留下划痕的长度L=L2=1m,C错误;货物从滑上传送带到滑离传送带的过程中,因摩擦产生的热量为Q=μmg cosθ·(L1+L2)=3.75J,D正确.2.(2022·湖南长沙一中高三检测)如图所示,水平传送带足够长,顺时针运动的速度v=4m/s,与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接,将一质量m=2kg的小物块(可看作质点)从A点静止释放.已知A、P的距离L=9m,物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.1,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求物块:(1)第1次滑过P点时的速度大小v1;(2)第1次在传送带上往返运动的时间t;(3)从释放到最终停止运动,与斜面间摩擦产生的热量Q.答案(1)6m/s(2)12.5s(3)88J解析(1)由动能定理得(mg sin37°-μ1mg cos37°)L=12mv12-0解得v1=6m/s(2)由牛顿第二定律有μ2mg=ma物块与传送带共速时,由速度公式得-v=v1-at1解得t1=10s匀速运动阶段的时间为t2=v122a-v22av=2.5s第1次在传送带上往返运动的时间t=t1+t2=12.5s(3)由分析可知,物块第一次离开传送带以后,每次再到达传送带和离开传送带的速度大小相等,物块最终停止在P 点,则根据能量守恒有Q =μ1mg cos 37°·L +12mv 2=88J.专题强化练1.(2022·河南省濮阳外国语学校月考)如图甲,M 、N 是倾角θ=37°的传送带的两个端点,一个质量m =5kg 的物块(可看作质点)以4m/s 的初速度自M 点沿传送带向下运动.物块运动过程的v -t 图像如图乙所示,g 取10m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是()A .物块最终从N 点离开传送带B .物块与传送带间的动摩擦因数为0.6C .物块在第6s 时回到M 点D .传送带的速度v =2m/s ,方向沿逆时针转动答案C 解析从题图乙可知,物块速度减为零后反向沿传送带向上运动,最终的速度大小为2m/s ,方向沿传送带向上,所以没从N 点离开传送带,从M 点离开,并且可以推出传送带沿顺时针转动,速度大小为2m/s ,A 、D 错误;速度时间图像中斜率表示加速度,可知物块沿传送带下滑时的加速度大小a =Δv Δt=1.5m/s 2,根据牛顿第二定律有μmg cos 37°-mg sin 37°=ma ,解得μ≈0.94,B 错误;图线与时间轴围成的面积表示位移大小,由题图乙可知t1=83s时,物块的速度减为0,之后物块沿传送带向上运动,所以物块沿传送带向下运动的位移大小x1=12×4×83m=16 3m,t1=83s到t2=6s,物块沿传送带向上运动的位移大小x2=6-4+6-832×2m=163m,因为x1=x2,所以物块在第6s时回到M点,C正确.2.(多选)(2022·广东省模拟)如图,水平传送带在电动机带动下以恒定速率v顺时针运行,某时刻一个质量为m的快递包裹(可视为质点)以初速度v0(v0<v)从传送带左端滑上传送带.若从包裹滑上传送带开始计时,t0时刻包裹的速度达到v,快递包裹与传送带间的动摩擦因数为μ.重力加速度为g,则该快递包裹在传送带上运动的过程中()A.包裹先受到滑动摩擦力的作用,后受到静摩擦力的作用B.0~t0时间内,包裹所受摩擦力对包裹做功的功率越来越大C.若仅增大包裹的初速度v0(v0仍小于v),则包裹被传送的整个过程中传送带对包裹所做的功也一定增加D.电动机因传送该包裹而多消耗的电能为μmgvt0答案BD解析由题意可知,包裹先受向右的滑动摩擦力做加速运动,速度与传送带相同后做匀速运动,匀速运动阶段不受摩擦力作用,A错误;0~t0时间内,包裹所受摩擦力恒定为μmg,包裹速度越来越大,摩擦力做功功率为P=F f v t,可知摩擦力对包裹做功的功率越来越大,B正确;由动能定理知,整个过程中传送带对包裹所做的功等于包裹动能的增加量,所以v0增大,而末速度不变,动能增加量减小,传送带对包裹做的功减小,C错误;电动机因传送该包裹而多消耗的电能等于包裹动能的增加量及产生的摩擦热,在0~t0时间内,摩擦力对包裹所做的功为W=F f x=μmg v+v02t0,包裹动能的增加量ΔE k=W,产生的摩擦热Q=μmgΔx=μmg(vt0-v0+v2t0),则电动机因传送该包裹多消耗的电能为E=μmgvt0,D正确.3.(2022·湖南常德市模拟)如图所示,水平传送带AB间的距离为16m,质量分别为2kg、4kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平.当传送带以8m/s的速度逆时针转动时,Q恰好静止.重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当传送带以8m/s 的速度顺时针转动时,下列说法正确的是()A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.6B.Q从传送带左端运动到右端所用的时间为2.6sC.Q在运动过程中所受摩擦力始终不变D.Q从传送带左端运动到右端的过程中P处于失重状态答案B解析当传送带以v=8m/s逆时针转动时,Q恰好静止不动,对Q受力分析,则有F T=F f,即m P g=μm Q g,代入数据解得μ=0.5,故A错误;当传送带以v=8m/s顺时针转动,物块Q做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有m P g+μm Q g=(m P+m Q)a,解得a=203m/s2,当Q速度达到传送带速度即8m/s 后,做匀速直线运动,根据速度时间公式有v=at1,代入数据解得匀加速的时间为t1=1.2s,匀加速的位移大小为x=v22a,代入数据解得x=4.8m,则匀速运动的时间为t2=L-xv,代入数据解得t2=1.4s,Q从传送带左端滑到右端所用的时间为t总=t1+t2=2.6s,故B正确;物块Q做匀加速直线运动时,摩擦力方向水平向右,匀速运动过程中,摩擦力方向水平向左,故Q在运动过程中所受摩擦力方向变化,故C错误;由B的分析可知,Q在这个过程中先加速后匀速,Q做匀加速直线运动时,P加速下降,处于失重状态,Q匀速运动过程中,P匀速下降,处于平衡状态,故D错误.4.(2022·广东省模拟)如图甲所示,倾角为37°的传送带以速度v0=3m/s顺时针运转,两传动轮之间的距离足够长,质量m=2kg的滑块从左侧底端以一定速度滑上传送带,滑块在传送带上运动的v-t图像如图乙所示,已知此过程传送带的速度保持不变(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),则在图示时间内()A.滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.6B.0~4s内,传送带对滑块做的功为56JC.0~4s内,滑块对传送带做功大小为156JD.0~4s内,系统产生的内能为20J解析根据图像可知,滑块向上先加速后匀速,加速过程有μmg cos37°-mg sin37°=ma,a=ΔvΔt=1m/s2,解得μ=0.875,A错误;根据能量守恒定律可知,在0~4s内,传送带对滑块做的功为W=12mv02-12mv2+mgx sin37°,x=1+32×2m+3×2m=10m,联立解得W=128J,B错误;在0~4s内,滑块对传送带做负功,大小为W′=μmg cos37°×3×2 J+mg sin37°×2×3J=156J,C正确;在0~4s内,系统产生的内能为Q=μmgΔx cos37°,Δx=12×2×2m=2m,联立解得Q=28J,则在0~4s内系统产生的内能为28J,D错误.5.(2022·重庆八中高三检测)如图所示,水平传送带以v=4m/s逆时针匀速转动,A、B为两轮圆心正上方的点,AB=L1=2m,两边水平面分别与传送带上表面无缝对接,弹簧右端固定,自然长度时左端恰好位于B点.现将一小物块与弹簧接触但不拴接,并压缩至图示位置后由静止释放.已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2,AP=L2=1m,小物块与轨道左端P碰撞后原速反弹,小物块刚好返回到B点时速度减为零.g=10m/s2,则下列说法正确的是()A.小物块第一次运动到A点时,速度大小一定为4m/sB.弹簧对小物块做的功等于小物块离开弹簧时的动能C.小物块离开弹簧时的速度可能为1m/sD.小物块对传送带做功的绝对值与传送带对小物块做功的绝对值一定相等解析设物块到达P点时的速度大小为v′,反弹后运动到B点时的速度为零,对物块从P点返回到B点的过程,由动能定理得-μmg(L1+L2)=0-12mv′2,解得v′=23m/s,对物块由A点到P点过程,由动能定理得-μmgL2=12mv′2-12mv A2,解得v A=4m/s,小物块可能在传送带上减速到共速、加速到共速,也可能一开始到B端时就共速,故A正确;弹簧对小物块做的正功与摩擦力对小物块做的负功之和等于小物块离开弹簧时的动能,故B错误;若物块滑上传送带时的速度v B 较大,则一直做匀减速运动,对其从滑上B点到返回B点的过程,有-2μmg(L1+L2)=0-12mv B2,解得v B=26m/s,若速度v B较小,物块在AB上一直加速,到A点时恰好与传送带同速,有μmg=ma,L1=v B t+12at2,v=v B+at,联立解得v B =22m/s,故小物块离开弹簧时的速度一定满足22m/s≤v B≤26m/s,故C错误;小物块与传送带间摩擦力大小相等,但小物块对传送带做功的绝对值为摩擦力乘传送带位移,传送带对小物块做功的绝对值为摩擦力乘小物块位移,当有摩擦力时,两者位移不同,因此功的绝对值也不同,故D错误.6.(多选)(2022·广东省模拟)我国快递行业迅猛发展,工作人员在分快递时常用传送带传送快递商品,工作人员用如图所示的倾斜传送带向高处传送质量为m=2kg 的快递商品,传送带倾角为37°,传送带的底端A和顶端B之间的距离L=9m,传送带以恒定速率v=3m/s顺时针运行,将快递商品静止放于传送带底端A,经过一段时间将快递商品传送到传送带的顶端B,快递商品与传送带间的动摩擦因数为μ=0.875,快递商品可以看作质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是()A.快递商品从底端A传送到顶端B用的时间为32sB.快递商品从底端A传送到顶端B过程中滑动摩擦力对快递商品做的功为126J C.快递商品从底端A传送到顶端B过程中机械能的增量为117JD.快递商品从底端A传送到顶端B过程中电动机比空载时多消耗的电能为180J 答案CD解析快递商品开始运动时受到沿传送带向上的滑动摩擦力F f1=μmg cos37°根据牛顿第二定律有F f1-mg sin37°=ma,解得加速度大小a=1m/s2与传送带达到共同速度经历的时间为t1=va=3s,运动的位移为x1=v2t1=4.5m因为μ=0.875,μmg cos37°>mg sin37°当快递商品的速度与传送带的速度相等时开始做匀速直线运动,运动的位移为x2=L-x1=4.5m匀速运动的时间为t2=x2v=1.5s,则快递商品从底端传送到顶端用的时间为t=t1+t2=4.5s,A错误;快递商品加速运动时滑动摩擦力做的功为W=F f1x1=63J,B错误;快递商品从底端A传送到顶端B过程中机械能的增量为ΔE=12mv2+mgL sin37°=117J,C正确;快递商品与传送带之间发生相对滑动时,传送带做匀速运动位移x3=vt1=9.0m,则产生的热量为Q=μmg cos37°(x3-x1)=63J,第二阶段快递商品与传送带之间没有相对滑动,不产生热量,物块在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量是63J ,根据能量守恒定律可知,快递商品从底端A 传送到顶端B 过程中电动机多消耗的电能为系统能量的增量,即系统内能和快递商品机械能的增量,则E 电=Q +ΔE =180J ,D 正确.7.(多选)(2022·河南省高三检测)如图(a),倾角为37°的传送带以v =5m/s 的速度逆时针匀速转动,传送带A 、B 之间的距离为20m ,质量为m =1kg 的物块(可视为质点)自A 点无初速度放上传送带.物块在传送带上运动时,其动能E k 与位移x 的关系图像(E k -x )如图(b)所示,设物块与传送带之间的动摩擦因数为μ,物块从A 运动到B 所用时间为t ,已知重力加速度g 取10m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则下列说法中正确的是()A .μ=0.25B .x 0=1.25mC .t =4sD .E 0=50J 答案BD 解析由题图(b)可知,开始时,物块所受摩擦力方向向下,当物块的速度和传送带速度相等时,摩擦力反向,但此时物块重力沿传送带向下的分力仍大于摩擦力,故物块继续做加速运动,当位移为x 0时,物块的速度为5m/s ,可得E 04=12mv 2,代入数据解得E 0=50J ,故D 正确;根据功能关系得(mg sin θ+μmg cos θ)x 0=12mv 2=E 04,(mg sin θ-μmg cos θ)×10x 0=3E 04-E 04,联立解得μ=0.5,x 0=1.25m ,故B 正确,A 错误;传送带A 、B 之间的距离为20m ,物块速度和传送带速度相等前,根据牛顿第二定律得a1=g sinθ+μg cosθ=10m/s2,可得时间t1=va1=0.5s,当速度和传送带速度相等后,根据牛顿第二定律有a2=g sinθ-μg cosθ=2m/s2,根据运动学公式有20m-x0=vt2+12a2t22,解得t2=2.5s,物块从A运动到B所用时间为t=t1+t2=3s,故C错误.8.(2022·湖南郴州市质检)近些年网购流行,物流业发展迅速,工作人员常利用传送带来装卸快递或包裹.如图所示为某仓库卸货时的示意图,以恒定速率v1=0.6 m/s逆时针运行的传送带与水平面间的夹角α=37°.工作人员沿传送方向以速度v2=1.4m/s从传送带顶端推下一质量m=5kg的小包裹(可视为质点).5s后突然停电,传送带立即停止运动,经过一定时间后包裹到达传送带底端速度恰好为0;包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)传送带顶端到底端的距离L;(2)整个过程产生的热量Q.答案(1)4.25m(2)40J解析(1)包裹被从顶端推下传送带时由牛顿第二定律可得μmg cosα-mg sinα=ma,解得a=0.4m/s2设经过t1后包裹与传送带速度相等,有t1=v2-v1a=2s这段时间内包裹运动的距离s1=v1+v22·t1=2m传送带运动的距离s1′=v1t1=1.2m由于μmg cosθ>mg sinθ,则包裹与传送带共速后,一起做匀速运动,共速后匀速运动时间t2=Δt-t1=3s包裹匀速运动距离s2=v1t2=1.8m停电后包裹做匀减速直线运动,加速度大小仍为a,匀减速直线运动时间t3=v1 a=1.5s停电后运动的距离s3=v12t3=0.45m传送带顶端到底端的距离L=s1+s2+s3=4.25m(2)产生的热量Q=μmg(s1-s1′)cosα+μmgs3cosα=40J.9.(2022·江苏苏州市高三期末)如图所示,一倾斜固定的传送带与水平面的倾角θ=37°,传送带以v=2m/s的速率沿顺时针方向匀速运行.从距离传送带底端x0=4 m的O点由静止释放一质量m=0.5kg的滑块(视为质点),滑块沿传送带向下运动,到达传送带底端时与挡板P发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后反弹速率不变.滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.求:(1)滑块刚要与挡板P第一次碰撞时的速度大小;(2)滑块与挡板P第一次碰撞后到达的最高位置与传送带底端之间的距离L;(3)试描述经过足够长时间后滑块所处的状态,并计算与放置滑块前相比电动机增加的功率.答案(1)4m/s(2)1.6m(3)见解析解析(1)由牛顿第二定律有mg sin37°-μmg cos37°=ma,解得a=2m/s2,由2ax0=v12,可得v1=4m/s.(2)上滑时,滑块速度大于传送带速度的过程,加速度大小为a1=mg sin37°+μmg cos37°m=10m/s2,由v2-v12=-2a1L1,解得L1=0.6m,速度小于传送带速度后加速度等于第一次下滑时的加速度,由v2=2aL2,得L2=1m,则滑块与挡板P第1次碰撞后到达的最高位置与传送带底端之间的距离为L=L1+L2=1.6m.(3)滑块上升到最高点后,沿传送带以加速度大小a向下做匀加速运动,与挡板P 发生第二次碰撞,根据速度位移公式可得碰撞前瞬间的速度大小为v2=2aL=6.4m/s与挡板第二次碰撞后,滑块以原速被反弹,先沿传送带向上以加速度大小a1做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为L3,则L3=v2-v22-2a1=0.12m之后以加速度大小a继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为L4,则有L4=v22a=1m,滑块滑到最高点后,沿传送带以a的加速度向下匀加速,与挡板P发生第三次碰撞,碰前速度为v3=2a L3+L4=4.48m/s,第三次碰撞后,沿传送带上滑的距离为L′=v2-v32-2a1+v22a=1.024m,以此类推,经过多次碰撞后滑块以2m/s的速度被反弹,在距挡板1m的范围内不断做向上的减速运动和向下的加速运动,加速度大小均为2m/s2,滑块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力F f=μmg cos37°=2N,故电动机增加的输出功率为P=μmgv cos37°=4W.。
卓越个性化教案学生姓名年级授课时间教师姓名谢辉课时2h 一、摩擦力的回顾与基本计算⑴摩擦力的产生条件:物体间相互接触、挤压;接触面不光滑;物体间有相对运动趋势或相对运动。
⑵匀速运动的传送带上物体所受滑动摩擦力的方向判断一、根据滑动摩擦力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。
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;二、根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体之所以能由静止开始向前运动,一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能是由传送带提供的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,物体给传送带的就是阻力。
例:如图所示,物体A从滑槽某一高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带,传送带静止不动时,A滑至传送带最右端的速度为v1,需时间t1;若传送带逆时针转动,A滑至传送带最右端的速度为v2,需时间t2。
则:()A、v1>v2,t1 < t2B、v1<v2,t1 < t2C、v1>v2,t1 > t2D、v1=v2,t1 = t2⑶物体静置在传送带上与传送带一起由静止开始加速一、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;二、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。
⑷物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。
例:如图所示,水平放置的传送带以速度v=2m/s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A端与B端相距4m,则物体由A运动到B的时间是;物体到达B端时的速度是。
<≥≥
送带共速为临界进行分析讨论。
在斜面方向上的传送带问题中物块的受力就要复杂些了,物体相对传送带滑动或者有滑动的趋势是判断摩擦力方向的关键,比如滑块受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑分力和向下的滑动摩擦力,物体要做匀加速运动。
当物体加速到与传送带有相同速度时,摩擦力情况要发生变化,同速的瞬间可以看成二者间相对静止,无滑动摩擦力,但物体此时还受到重力的下滑分力作用,因此相对于传送带有向下的运动趋势。
若重力的下滑分力大于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ<tan θ,则物体将向下加速,所受摩擦力为沿斜面向上的滑动摩擦力;若重力的下滑分力小于或等于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ≥tanθ,则物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。
也可能出现的情况是传送带比较短,物体还没有加速到与传送带同速就已经滑到了底端,这样物体全过程都是受沿斜面向上的滑动摩擦力作用。
水平传送带上摩擦生热计算一、摩擦生热的基本概念。
摩擦生热这个事儿啊,咱在日常生活中其实经常能碰到呢。
就比如说,你用手快速地搓一搓,是不是感觉手就热起来啦?这就是摩擦生热在作怪啦。
在水平传送带上呢,也是这么个道理哦。
当一个物体在传送带上运动的时候,因为物体和传送带之间存在摩擦力,这个摩擦力就会不断地做功。
根据能量守恒定律呀,做的功可不会凭空消失,它就转化成了热能,这就是咱们要研究的摩擦生热啦。
二、水平传送带上摩擦力的分析。
那在水平传送带上,摩擦力是怎么个情况呢?这得看物体的运动状态呢。
如果物体是静止放到正在匀速运动的传送带上,那物体一开始是相对传送带向后滑动的,这时候产生的就是滑动摩擦力。
这个滑动摩擦力会让物体加速,直到物体和传送带达到相同的速度。
要是物体已经和传送带一起匀速运动了,这时候如果没有其他外力干扰,就没有摩擦力啦。
但是呢,如果有其他外力想让物体加速或者减速,那又会产生摩擦力来抵抗这个外力的影响哦。
三、摩擦生热的计算方法。
1. 用摩擦力做功来计算。
摩擦生热的热量Q等于摩擦力f乘以相对位移s。
那这个摩擦力f怎么求呢?如果是滑动摩擦力,就等于动摩擦因数μ乘以正压力N。
在水平传送带上,正压力N一般就等于物体的重力mg哦。
相对位移s呢,就是物体相对于传送带滑动的距离。
比如说,一个物体在传送带上滑动了5米,那这个5米就是相对位移啦。
2. 能量守恒的角度。
从能量守恒的角度来看呢,系统的机械能减少量就等于产生的热量。
假如一个物体在传送带上,它的动能减少了,那减少的这部分动能就转化成了热能。
就像一个小滑块在传送带上本来速度很快,后来因为摩擦力速度变慢了,那它减少的动能就变成热量散发出去啦。
四、实际例子来理解。
咱举个超级接地气的例子哈。
就想象你在一个超市的自动传送带上,你不小心把一个小盒子放在上面了,小盒子一开始没动,传送带在走,小盒子就相对传送带往后滑。
这个时候就有摩擦生热啦。
假如这个小盒子和传送带之间的动摩擦因数是0.2,小盒子质量是1千克,传送带的速度是2米每秒,小盒子最后加速到和传送带一样的速度。
水平传送带上的物体的摩擦力情况下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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传送带和货物之间的动摩擦因数传送带是一种用来输送货物的机械设备,它可以在工业生产中起到非常重要的作用。
在传送带输送货物的过程中,动摩擦因数是一个非常重要的参数,它会直接影响到传送带的运行效率和货物的输送效果。
本文将从动摩擦因数的定义、影响因素、计算方法和应用等方面进行详细介绍。
一、动摩擦因数的定义动摩擦因数是指在接触面上两个物体相对滑动时,其摩擦力与压力之比。
在传送带输送货物的过程中,传送带与货物之间的动摩擦因数可以用来描述两者之间的摩擦关系。
通常情况下,动摩擦因数是一个介于0和1之间的无量纲物理量,它可以反映出摩擦的大小和性质。
二、动摩擦因数的影响因素动摩擦因数的大小受到多种因素的影响,其中包括材料表面粗糙度、表面温度、压力、润滑情况以及表面质量等因素。
在传送带输送货物的过程中,这些因素都会对动摩擦因数产生影响。
例如,当材料表面较为粗糙时,动摩擦因数往往较大;而当润滑情况良好时,动摩擦因数会相对较小。
因此,在实际应用中需要对这些因素进行综合考虑,以确定传送带与货物之间的动摩擦因数。
三、动摩擦因数的计算方法动摩擦因数的计算通常可以通过实验测定或理论计算方法进行。
在实验测定方面,可以通过摩擦试验仪等设备对传送带与货物之间的动摩擦因数进行直接测量。
而在理论计算方面,可以利用弹性力学、接触力学等理论方法对动摩擦因数进行推导和计算。
在实际应用中,通常会结合实验测定和理论计算两种方法,以获得更准确的动摩擦因数数值。
四、动摩擦因数的应用动摩擦因数在传送带输送货物的过程中具有非常重要的应用价值。
通过准确的动摩擦因数数值,可以帮助工程师和技术人员优化传送带的设计和运行参数,以提高传送带的运行效率和货物的输送质量。
同时,动摩擦因数还可以作为传送带的性能指标,用于评价传送带的质量和性能特点。
在工业生产中,通过对动摩擦因数的合理控制和调节,可以实现传送带的稳定高效运行,从而提高生产效率和降低成本。
动摩擦因数作为描述传送带和货物之间摩擦关系的重要参数,其大小直接影响到传送带的输送效果和运行稳定性。
低载传送带皮带与滚筒的摩擦系数下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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