传送带问题(习题)
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传送带练习题一.选择题(共4小题)1.三角形传送带以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从传送带顶端都以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.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)下列说法正确的是()A.物块A先到达传送带底端B.传送带对物块A做功与对物块B做的功之比为1:3C.物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1:3D.物块A与传送带间产生的热量与物块B与传送带间产生的热量之比为1:1 2.如图所示,甲、乙两种粗糙面不同的倾斜传送带,以同样恒定的速率v向上运动.现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B竖直高度为h 的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面的高度皆为H,小物体与两种传送带间的动摩擦因数均大于tan θ,则物体在从A运动到B的过程中,下列说法正确的是()A.小物体与甲传送带间的动摩擦因数较大B.将小物体传送到B处,两种传送带消耗的电能相等C.将小物体传送到B处,两种传送带对小物体做功相等D.将小物体传送到B处,两种系统产生的热量相等3.如图所示,在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3,中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,其中木块1被与传送带平行的细绳拉住,传送带按图示方向匀速运动,三个木块处于平衡状态.下列结论正确的是()A.1、2两木块之间的距离等于L+B.2、3两木块之间的距离等于L+C.1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D.如果传送带突然加速,相邻两木块之间的距离都将增大4.水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图所示,则小木块从放到传送带上开始到与传送带相对静止的过程中,转化为内能的能量为()A.mv2B.2mv2C.D.二.多选题(共2小题)5.在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当行李放在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s,某行李箱的质量为5kg,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A点,已知传送带AB 两点的距离为1.2m,那么在通过安全检查的过程中,g取10m/s2,则()A.开始时行李箱的加速度为0.2 m/s2B.行李箱从A点到达B点时间为3.1 sC.传送带对行李箱做的功为0.4 JD.传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04 m6.如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是()A.电动机多做的功为mv2B.摩擦产生的热为mv2C.传送带克服摩擦力做功为mv2D.电动机增加的功率为μmgv三.计算题(共6小题)7.如图所示,一质量为m的木块,从倾角θ=37°的斜面上的A点静止下滑,A 与斜面间动摩擦因数μ1=0.25,A到斜面底端B的长度x=2.5m;A通过一段很小的平滑曲面(速度大小不变)到达光滑的平台,紧挨平台且与平台等高的水平传送带,水平段长L=6m,皮带轮轴心固定且顺时针转动,传送带在皮带的带动下以恒定的速度v匀速运动,物块与传送带间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)小物块滑到斜面底端B时的速度大小v1;(2)若传送带的速度v=0.5m/s,物块滑到水平段最右端C点时的速度v C;(3)若传送带的速度v′=2m/s,物块滑到水平段最右端C点时的速度v′C。
传送带、滑块模型典型习题1.乘坐飞机的旅客,登机时行李要在传送带上通过“电子眼”进行安全检查,如图所示,传送带以v=2m/s 的速度沿逆时针方向转动。
某乘客将质量m=10kg 的行李放在传送带的右端,用F=30N的水平拉力拖动行李,从静止开始水平向左运动。
已知行李与传送带的动摩擦因数μ=0.2,传送带右端到左端的距离为L=4.88m 。
求:(1)行李从右端到左端需要的时间。
(2)由于这位旅客的行李的拖动,在传送带上留下了痕迹,求该痕迹的长度。
2.在倾角为300的光滑斜面上有一长木板C 被挡板挡住,相隔一定距离的木块A 和木块B 静止在木板C 上。
木块A 的质量是木板C 的2倍,木块B 的质量是木板C 的1.5倍,已知木板C 的质量为m,两木块与木板的动摩擦因素都为3/2。
当木块A 以一定的初速度沿木板向上运动,在与B 碰撞之前。
试求:(1)木块B 和木板C 加速度。
(2)木板C 对木块B 的摩擦力。
解:15.解:当木块A 沿木板向上动时,设木板A 的质量为2m ,受到的摩擦力的大小为f)(μ130cos 20----------------------=mg f假设木块B 和木板C 以加速度a 一起沿斜面向上运动,根据牛顿定律,得)2(5.230sin 5.20--------------------=-ma mg f联立(1)、(2)解得)3(101----------------------------=g a 设木块B 与木板C 之间的静摩擦力的大小为f 0,对木块B,根据牛顿定律,得)4(5.130sin 5.100---------------------=-ma mg f由(3)、(4)解得)5(1090------------------------=mg f 设木板C 对木块B 的滑动摩擦力的大小为f 1,对木块B,根据摩擦定律,得 )6(8930cos 5.101--------------------==mg mg f μ 则 :)7(10------------------------------〈f f所以假设成立。
2020-2021学年高中物理必修一人教版练习题:4.专题课传送带问题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.如图所示,小滑块从A处由静止开始沿斜面下滑,经过静止的粗糙水平传送带后以速率v0离开C点.若传送带沿逆时针方向转动而其他条件不变,则下列说法正确的是()A.传送带静止时,滑块在传送带上做匀速直线运动B.传送带静止时,滑块在传送带上一直做匀减速直线运动C.传送带转动时,滑块离开C点的速率一定为v0D.传送带转动时,滑块离开C点的速率可能小于v02.一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹.下列说法正确的是( )A.黑色的径迹将出现在木炭包的右侧B.此时木炭包相对于传送带向右运动C.木炭包的质量越大,径迹的长度越短D.木炭包与传送带间的动摩擦因数越大,径迹的长度越短3.如图所示,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,两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8.下列判断正确的是( )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 的摩擦力都沿传送带向上D .物块A 下滑过程中相对传送带的位移小于物块B 下滑过程中相对传送带的位移二、单选题4.一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m 的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是( )A .速度增大,加速度增大B .速度增大,加速度减小C .速度先增大后减小,加速度先增大后减小D .速度先增大后减小,加速度先减小后增大5.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( )A .只有sin a g θ>,A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用B .只有sin a g θ<,A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用C .只有sin a g θ=,A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用D .无论a 为多大,A 都受沿传送带向上的静摩擦力作用三、解答题6.如图甲所示,水平传送带AB 逆时针匀速转动,一个质量为M=1.0kg 的小物块以某一初速度由传送带左端滑上,通过速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向,以物块滑上传送带时为计时零点).已知传送带的速度保持不变,g取10m/s2.求:(1)物块与传送带间的动摩擦因数μ;(2)物块在传送带上的运动时间.7.如图所示,一水平传送带以v=2 m/s的速度做匀速运动,将一物体无初速度地放在传送带一端,已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.1,物体由传送带一端运动到另一端所需时间为11 s,求传送带两端的距离.(g取10 m/s2)8.如图所示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,其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v0=5 m/s的速率顺时针转动,将一袋质量为10 kg的大米无初速度地放在A端,到达B端后,米袋继续沿倾斜的CD部分运动,不计米袋在BC处的能量损失.已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5,g=10m/s2,cos 37°=0.8,求:(1)若CD部分传送带不运转,米袋能否运动到D端?(2)若要米袋能被送到D端,CD部分顺时针运转的最小速度为多大?9.如图所示,传送带的水平部分ab的长度为2 m,倾斜部分bc的长度为4 m,bc与水平面的夹角为α=37°,将一小物块A(可视为质点)轻轻放于传送带的a端,物块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25.传送带沿图示方向以v=2 m/s的速度匀速运动,若物块A始终未脱离传送带,求物块A从a端被传送到c端所用的时间.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)参考答案1.BC 【解析】 【详解】AB .传送带静止时,物体在传送带上一直受向左的摩擦力作用而做匀减速运动;选项A 错误,B 正确;CD .若传送带逆时针转动,滑块在传送带上将一直减速运动,与传送带静止状态相同;故滑块离开C 点的速率一定为v 0;故C 正确,D 错误; 故选BC . 2.AD 【解析】 【详解】AB .刚放上木炭包时,木炭包的速度慢,传送带的速度快,木炭包相对传送带上表面向左滑动,所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧,所以A 正确,B 错误;C .木炭包在传送带上运动靠的是与传送带之间的摩擦力,摩擦力作为它的合力产生加速度,所以由牛顿第二定律知mg ma μ=得a g μ=当木炭包和皮带达到相同速度时,不再相对滑动,由匀变速直线运动速度和位移的关系得: 木炭包的位移:22v s gμ=设相对运动的时间为t ,则v t gμ=此时传送带的位移2v s vt gμ=='故黑色轨迹的长度为22v s s s gμ∆-='=故黑色轨迹的长度与木炭包的质量无关.C 错误;D .若摩擦因数μ越大,则黑色轨迹的长度s ∆越短,D 正确. 故选AD . 3.BCD 【详解】两个物块在沿斜面方向上由于sin 37cos37mg mg μ︒>︒所以物块都会沿斜面向下滑动,传送带对物块AB 的摩擦力都沿传送带向上.并且加速度大小都等于2sin 37cos372/a g g m s μ=︒-︒=初速度相同,加速度大小相同,经过的位移大小相同,根据2012x v t at =+可知两者的运动时间相同,都为1s t =,即两者同时到达底端,B 到达传送带底端时的速度01213/B v v at m s =+=+⨯=传送带在1s 内的路程为1x vt m ==A 与传送带是同向运动的,A 的划痕长度是A 对地路程(斜面长度)减去在此时间内传送带的路程, 即为211m m m -=B 与传送带是反向运动的,B 的划痕长度是B 对地路程(斜面长度)加上在此时间内传送带的路程, 即为213m m m +=即物块A 下滑过程中相对传送带的位移小于物块B 下滑过程中相对传送带的位移,故A 错误,BCD 正确。
物理传送带练习题一、单选题1.如图所示,光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入、出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则()A.固定位置A到B点的竖直高度可能为2.4RB.滑块不可能重新回到出发点A处C.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多D.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关2.如图所示,传送带的三个固定转动轴分别位于等腰三角形的三个顶点,两段倾斜部分长均为2m,且与水平方向的夹角为37°。
传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动。
两个质量相同的小物块A、B从传送带顶端均以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,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列判断正确的是()A.物块A始终与传送带相对静止B.物块A先到达传送带底端C.传送带对物块A所做的功大于传送带对物块B所做的功D.两物块与传送带之间因摩擦所产生的总热量等于两物块机械能总的减少量二、多选题3.如图所示,传送带AB与水平方向夹角为 ,且足够长。
现有一质量为m可视为质点的物体,以初速度0v 沿着与传送带平行的方向,从B 点开始向上运动,物体与传送带之间的动摩擦因数为(tan )μμθ>。
传送带以恒定的速度v 运行,物体初速度大小和传送带的速度大小关系为0v v <。
则物体在传送带上运动的过程中,下列说法正确的是( )(重力加速度为g )A .运动过程中摩擦力对物体可能先做正功再做负功B .运动过程中物体的机械能一直增加C .若传送带逆时针运动,则摩擦力对物体做功为零D .若传送带顺时针运动,则物块在加速过程中电动机多消耗的电能为()0cos cos sin mv v v μθμθθ-- 4.如图甲,一质量为m 的小物块以初动能kE 向右滑上足够长的水平传送带上,传送带以恒定速度逆时针转动,小物块在传送带上运动时,小物块的动能k E 与小物块的位移x 关系k E x -图像如图乙所示,传送带与小物块之间动摩擦因数不变重力加速度为g 。
传送带练习题介绍传送带是一种用于将物品从一个地方移动到另一个地方的装置。
它通常由一个带状的连续运输带组成,可以运输不同类型和尺寸的物品。
传送带在许多行业中被广泛使用,包括制造业、物流和快递等。
为了帮助你了解传送带的工作原理和使用方式,以下是一些练题供你练。
练题1. 传送带的作用是什么?2. 传送带的主要组成部分有哪些?3. 传送带的工作原理是什么?4. 请列举几个使用传送带的行业,并说明它们在该行业中的应用。
5. 请描述一下传送带的维护保养方法和注意事项。
6. 什么是传送带的速度和负荷能力?它们对传送带有什么影响?7. 在使用传送带时,如何确保物品的安全和稳定传输?参考答案1. 传送带的作用是将物品从一个地方运输到另一个地方,提高生产效率和物流效率。
2. 传送带的主要组成部分包括传动装置、传送带带体、支撑装置、张紧装置和清理装置等。
3. 传送带的工作原理是通过驱动装置将传送带带体不断移动,以实现物品的传输。
4. 使用传送带的行业包括制造业、物流和快递等。
在制造业中,传送带常用于生产线上的物料运输和装配;在物流和快递领域,传送带用于包裹的运输和分拣等。
5. 传送带的维护保养方法包括定期清洁、检测传动装置的工作状态、及时更换磨损的部件等。
在维护时应注意安全,切勿在传送带运行时进行维护。
6. 传送带的速度是指传送带带体的移动速度,负荷能力是指传送带能够承载的物品重量。
速度和负荷能力会影响传送带的运行效果和物品的传输效率。
7. 确保物品的安全和稳定传输可以采取以下措施:使用适合物品类型和尺寸的传送带;使用支撑装置和张紧装置确保传送带带体的稳定性;定期检查传送带的工作状态,及时维修和更换磨损的部件。
希望以上练习题能够帮助你更好地理解传送带的工作原理和应用。
如有更多问题,欢迎咨询!。
3.10水平传送带教师一、单选题1.如图甲所示,一水平传送带沿顺时针方向旋转,在传送带左端A 处轻放一可视为质点的小物块,小物块从A 端到B 端的速度—时间变化规律如图乙所示,t =6s 时恰好到B 点,则( )A .AB 间距离为20mB .小物块在传送带上留下的痕迹是8mC .物块与传送带之间动摩擦因数为μ=0.5D .若物块速度刚好到4m/s 时,传送带速度立刻变为零,则物块不能到达B 端【答案】B【详解】A .由图可知,4s 后物体与传送带的速度相同,故传送带速度为4m /s ;图中图像与时间轴所围成的面积表示位移,故AB 的长度26416m 2x +⨯==() A 错误;B .小物体在传送带上留下的痕迹是44448m 2l ⨯=⨯-= B 正确;C .由图乙可知,加速过程的加速度2Δ41m/s Δ4v a t === 由牛顿第二定律可知mga g m μμ==联立解得0.1μ=C 错误;D .物块速度刚好到4m/s 时,传送带速度立刻变为零,物块由于惯性向前做匀减速直线A.B.C.D.运动的位移x =2A v v +t 1=5.75 m <8 m 则工件在到达B 端前速度就达到了13 m/s ,此后工件与传送带相对静止,因此工件先加速运动后匀速运动,根据牛顿第二定律可得合力F =ma 先不变后为零,故B 正确,A 、C 、D 错误。
故选B 。
3.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速度04m /s v =顺时针运行,小物块以16m /s v =的初速度从传送带右端滑上传送带。
已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带的长度为10m ,重力加速度210m /s g =,考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程,下列说法正确的是( )A .小物块从传送带左端滑离传送带B .小物块滑离传送带时的速度大小为6m /sC .小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为6.25sD .小物块在传送带上留下的划痕长度为17m【答案】C【详解】A .物块在传送带上的加速度22m/s a g μ==向左减速到零的时间113s ==v t a向左运动的最大距离 2119m 10m 2v x L a==<= 故物块不会从左端滑离传送带,故A 错误;B .物块向左减速到零后,向右加速,但只能加速到04m /s v =,故B 错误;C .物块向左加速到04m /s v =用时022s v t a==二、多选题4.如图所示,水平传送带A、B两端相距x=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
传送带练习题(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--传送带问题1、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图像(以地面为参考系)如图乙所示.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2、在工厂的流水线上安装水平传送带,可以把沿斜面滑下的工件用水平传送带进行传送,可大大提高工作效率.如图所示,一倾角θ=30°的光滑斜面下端与水平传送带相连,一工件从h=高处的A点由静止滑下后到达B点的速度为v1,接着以v1滑上水平放置的传送带.已知:传送带长L=15m,向右保持v0=s的运行速度不变,工件与传送带间的动摩擦因数μ=,g=10m/s2,空气阻力不计,工件可看成质点.求:(1)求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间.(2)假设传送带是白色的,工件为一煤块,则工件从B滑到C的过程中,在传送带上留下黑色痕迹的长度S=3、如图所示,传送带与水平方向夹37°角,AB长为L=16m的传送带以恒定速度v=10m/s 运动,在传送带上端A处无初速释放质量为m=的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=,求:(1)当传送带顺时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少(2)当传送带逆时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少1、B2、解答:解析:(1)匀加速下滑时:mgsinθ=ma1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①﹣﹣﹣﹣﹣﹣②得:v1==2m/s﹣﹣﹣﹣﹣﹣③从A﹣B用时t1:v1=at1,得:t1=﹣﹣﹣﹣﹣﹣④从B﹣C先匀加速后匀速,加速时:μmg=ma2,得:﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤匀加速时间t2:v0=v1+a2t2,得:t2=10s﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥在t2内:=3m﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦匀速时:L﹣x1=v0t3,得:t3=3s﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑧从A﹣C总时间:t=t1+t2+t3=﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑨(2)在t2内,传送带位移为:x2=v0t2=4m﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑩黑色痕迹长度:S=x2﹣x1=1m4、解:(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,由牛顿第二定律得:mg(sin 37°﹣μcos 37°)=ma,代入数据得:a=2m/s2,由匀变速运动的位移公式:代入数据得:t=4 s.(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得:mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1,代入数据得:a1=10 m/s2,设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有:,当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin 37°>μmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力,设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,由牛顿第二定律得:,代入数据得:a2=2 m/s2,位移:x2=l﹣x1=16﹣5=11m,又因为x2=vt2+则有:10t2+=11,解得:t2=1 s(t2=﹣11 s舍去)所以有:t总=t1+t2=2 s.。
班级: 高 ( )班 学号(后两位): 姓名:3.11倾斜传送带一、单选题1.如图所示,倾角为37θ=︒且长0.4m L =的传送带以恒定的速率1m/s v =沿顺时针方向运行,现将一质量2kg m =的物块(可视为质点)以03m/s v =的速度从底部滑上传送带,传送带与物块之间的动摩擦因数0.5μ=,取210m/s g =,则物块( )A .先做减速后做匀速运动B .开始加速度大小为22m/sC .经过0.2s t =到达顶端D .相对传送带发生的位移大小为0.4m2.如图,MN 是一段倾角为30θ=︒的传送带,一个可以看作质点,质量为1kg m =的物块,以沿传动带向下的速度04m/s v =从M 点开始沿传送带运动。
物块运动过程的部分v t -图像如图所示,取210m/s =g ,则( )A .物块最终从传送带N 点离开B .传送带的速度1m/s v =,方向沿斜面向下C .物块沿传送带下滑时的加速度22m/s a =D .物块将在5s 时回到原处二、多选题3.如图甲,倾角为θ的传送带始终以恒定速率v 2逆时针运行,t =0时初速度大小为v 1(v 1>v 2)的小物块从传送带的底端滑上传送带,在传送带上运动时速度随时间变化的v -t 图像如图乙,则( )A .0~t 3时间内,小物块所受到的摩擦力始终不变B .小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ<tan θC .t 1时刻,小物块离传送带底端的距离达到最大D .小物块从最高点返回向下运动过程中摩擦力始终和运动方向相反4.渔业作业中,鱼虾捕捞上来后,通过“鱼虾分离装置”,实现了机械化分离鱼和虾,大大地降低了人工成本。
某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型,分离器出口与传送带有一定的高度差,鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。
下列说法正确的是( )A .“虾”从掉落到传送带后,可能沿着传送带向下做加速直线运动B .“鱼”从掉落到传送带后,马上沿着传送带向上做加速直线运动C .“虾”在传送带运动时,摩擦力对“虾”做负功D .“鱼”在传送带运动时,加速度方向先向下后向上5.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,传送带将它送入飞机货舱。
16传送带问题及处理方法一、传送带问题1.传送带:物体在传送带上运动2.传送带题型(1)传送带水平放置(2)传送带倾斜放置二、处理方法1.摩擦力的分析是此类型题目的突破点,一定要分清静摩擦还是滑动摩擦,弄清楚摩擦力的方向;当物体速度与皮带速度一样(大小方向均相同)时,往往是摩擦力的突变位置,此位置的分析是解题的关键点。
2.传送带水平放置例1.水平方向的传送带以v=2m/s的速度匀速运转,A、B两端间距10m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
3.传送带水平放置例2.如图所示,传送带与水平面的夹角θ=37°,传送带以10m/s的速度逆时针转动。
在传送带上端的A点放一质量为0.5kg的小物体,它与传送带之间的摩擦系数为0.5。
若传送带的长度为16m,则物体由A运动到B所用的时间。
练习题1.水平方向的传送带以v=6m/s的速度匀速运转,A、B两端间距10m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
2.水平方向的传送带以v=6m/s的速度匀速运转,A、B两端间距9m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
3.水平方向的传送带以v=6m/s的速度匀速运转,A、B两端间距4m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
4.如图所示,在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN ,其下端(即N 端)与表面粗糙的水平传送带左端相切,轨道N 端与传送带左端的距离可忽略不计。
当传送带不动时,将一质量为m 的小物块(可视为质点)从光滑轨道上的P 位置由静止释放,小物块以速度v 1滑上传送带,从它到达传送带左端开始计时,经过时间t 1,小物块落到水平地面的Q 点;若传送带以恒定速率v 2沿逆时针方向运行,仍将小物块从光滑轨道上的P 位置由静止释放,同样从小物块到达传送带左端开始计时,经过时间t 2,小物块落至水平地面。
因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同,传送带问题往往存在多种可能,因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析,是解决此类问题的关键。
一、经典例题1.水平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摩擦因数为μ,初始时,传送带与煤块都是静止的。
现在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。
2.如图,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v0=2 m/s的速率运行;现把一质量为m=10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间t=1.9 s,工件被传送到ℎ=1.5 m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10 m/s2,求:(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力F1;(2)工件与传送带之间的相对位移Δx。
3.方法归纳:A.是否产生相对位移,比较物块与传送带加速度大小;B.皮带传送物体所受摩擦力突变,发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
C.对于传送带问题,一定要全面掌握几类传送带模型,尤其注意要根据具体情况适时进行讨论,看一看有没有转折点、突变点,做好运动阶段的划分及相应动力学分析。
4.常见传送带模型分类情况:考点一水平传送带问题滑块在水平传送带上运动常见的3个情景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,滑块一直减速到达左端(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考点二倾斜传送带问题滑块在水平传送带上运动常见的4个情景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二、练习题1.(2014年全国四川卷)如右图所示,水平传送带以速度v1匀速运动。
传送带模型专题【例题1】如图所示,传送带始终以v =4m/s 的速度顺时针方向运动。
一个质量为m =1.0kg ,初速度为零的小物体放在传送带的左端a 处,若物体与传送带之间的动摩擦因素µ=0.2,传送带左右两端ab 的距离为s =8m 。
求物体从左端a 处运动到右端b 处的时间【例题2】如图所示,传送带倾角θ=300,A 端到B 端距离L =5m ,传送带以 v =6m/s 顺时针转动,物体从传送带顶部A 由静止释放,物体与传送带间动摩擦因数63=μ, g =10m/s 2,试求物体从A 运动到底部B 的时间AB t 。
【例题3】如图所示,传送带以v = 10m/s 的速度逆时针转动,与水平面夹角θ=300,传送带A 端到B 端距离L=16m 。
在传送带顶部A 端静止释放一小物体,物体与传送带间动摩擦因数μ= g =10m/s 2.试求物体从A 运动到底部B 的时间AB t 。
【例题4】如图所示,传送带以v=10m/s 的速度逆时针运动,与水平面夹角θ=370 ,传送带A 端到B 端距离L=16m 。
在传送带顶部A 端静止释放一小物体,物体与传送带间动摩擦因数 μ=0.5 ,g =10m/s 2。
试求物体从A 运动到底部B 的时间AB t 。
【例题5】如图所示,倾角为30°的皮带运输机的皮带始终绷紧,且以恒定速度v =2.5m/s 顺时针方向转动,传送带A 端到B 端距离L=5m 。
在传送带底部A 端静止释放一小物体,物体与传送带间动摩擦因数μ=g =10m/s 2。
试求物体从A 运动到B 的时间AB t 。
课后习题:1.如图所示AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h ,末端B 处的切线方向水平,一个质量为m 的小物块P 从轨道顶端A 处静止释放,滑到B 端后飞出,落到地面上的点C ,已知它落地点相对于点B的水平位移OC =L .现在轨道下方紧贴点B 安装一水平传送带,传送带的右端与B 间的距离为L 2,当传送带静止时让物体P 再次从A 处由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C 点。
物理高三传送带练习题传送带是我们生活中常见的一种物体运动方式,它被广泛应用于生产和运输领域。
在物理学中,我们可以通过各种练习题来深入理解传送带的原理和运动规律。
本文将为同学们提供一些物理高三传送带练习题,帮助大家巩固知识,提升解题能力。
一、基础练习题1. 一条传送带的长度为10米,速度为2米/秒。
如果一个物体在传送带上以相对于传送带的速度1米/秒向前运动,求该物体相对于地面的速度。
2. 一台传送带的速度为3米/秒,上面放置着一个物体。
当物体相对于传送带的速度为4米/秒向前运动时,求物体相对于地面的速度。
3. 一台传送带的速度为2米/秒,上面放置着一个物体。
当物体相对于传送带的速度为3米/秒向后运动时,求物体相对于地面的速度。
二、综合运用题1. 一块木板以20°的角度放置在一个速度为2米/秒的传送带上。
木板的摩擦系数为0.5。
求木板在传送带上的加速度。
2. 一台传送带的速度为4米/秒,上面放置有一个质量为10千克的物体。
静摩擦系数为0.4,动摩擦系数为0.3。
求物体是否会滑动以及滑动的加速度。
3. 一条沿水平方向匀速运行的传送带上放置着一个重量为1000牛的物体。
传送带的速度为2米/秒。
求传送带对物体的摩擦力和摩擦系数。
三、拓展思考题1. 如果一台传送带的速度为2米/秒,上面放置有一个物体。
当物体与传送带之间的摩擦力为20牛时,求物体的加速度。
2. 一条传送带以30°的角度倾斜放置,传送带的速度为2米/秒。
质量为2千克的物体放置在传送带上。
求物体相对于地面的加速度。
3. 一台传送带的速度为3米/秒,上面放置有一个斜坡。
斜坡的倾角为30°,摩擦系数为0.2。
求物体在上坡运动时的加速度。
通过以上练习题的解答,我们可以巩固和拓展对传送带运动的理解。
传送带作为一种重要的运动方式,在生产和日常生活中有着广泛的应用,因此对其原理和运动规律的掌握显得尤为重要。
同学们可以通过多做练习题加深理解,同时结合实际生活中的例子,将其与实际应用相结合,提高解决问题的能力。
牛顿第二定律的应用---传送带问题一、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二、传送带模型的一般解法①确定研究对象;②分析其受力情况和运动情况,(画出受力分析图和运动情景图),注意摩擦力突变对物体运动的影响;③分清楚研究过程,利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。
难点疑点: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。
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。
一、水平放置运行的传送带1.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.1212,v v t t><B.1212,v v t t<<C.1212,v v t t>>D.1212,v v t t==2.如图7所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1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,一物体以恒定速度v2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又反回光滑水平面,速率为v2′,则下列说法正确的是:()A.只有v1= v2时,才有v2′= v1B.若v1 >v2时, 则v2′= v2C.若v1 <v2时, 则v2′= v2D.不管v2多大,v2′= v2.3.物块从光滑斜面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,使传送带随之运动,如图所示,物块仍从P点自由滑下,则()A.物块有可能落不到地面B.物块将仍落在Q点C.物块将会落在Q点的左边D.物块将会落在Q点的右边PQ4.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带A、B始终保持v=1m/s的恒定速率运行;一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2m,g取10m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;(2)求行李做匀加速直线运动的时间;(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处.求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.二、倾斜放置运行的传送带5.如图所示,传送带与地面倾角θ=37°,从AB长度为16m,传送带以10m/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0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:物体从A运动到B需时间是多少?(思考:物体从A运动到B在传送带上滑过的痕迹长?)6.如图所示,传送带两轮A、B的距离L=11 m,皮带以恒定速度v=2 m/s运动,现将一质量为m的物块无初速度地放在A端,若物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,传送带的倾角为α=37°,那么物块m从A端运到B端所需的时间是多少?(g取10 m/s2,cos37°=0.8)三、组合类的传送带7.如图所示的传送皮带,其水平部分AB长s AB=2m,BC与水平面夹角θ=37°,长度s BC=4m,一小物体P与传送带的动摩擦因数 =0.25,皮带沿A至B方向运行,速率为v=2m/s,若把物体P放在A点处,它将被传送带送到C点,且物体P不脱离皮带,求物体从A点被传送到C点所用的时间.(sin37°=0.6,g=l0m/s2)牛顿第二定律的应用----传送带问题参考答案一、水平放置运行的传送带1.D 提示:物体从滑槽滑至末端时,速度是一定的.若传送带不动,物体受摩擦力方向水平向左,做匀减速直线运动.若传送带逆时针转动,物体受摩擦力方向水平向左,做匀减速直线运动.两次在传送带都做匀减速运动,对地位移相同,加速度相同,所以末速度相同,时间相同,故D .2.B3.B 提示:传送带静止时,物块能通过传送带落到地面上,说明滑块在传送带上一直做匀减速运动.当传送带逆时针转动,物块在传送带上运动的加速度不变,由2202t v v as =+可知,滑块滑离传送带时的速度v t 不变,而下落高度决定了平抛运动的时间t 不变,因此,平抛的水平位移不变,即落点仍在Q 点.4.【答案】(1)4N ,a =lm/s 2;(2)1s ;(3)2m/s解析:(1)滑动摩擦力F =μmg① 以题给数值代入,得F =4N② 由牛顿第二定律得F =ma ③代入数值,得a =lm/s 2 ④(2)设行李做匀加速运动的时间为t ,行李加速运动的末速度v=1m /s .则 v =at ⑤代入数值,得t =1s⑥(3)行李从A 匀加速运动到B 时,传送时间最短.则2min 12l at = ⑦代入数值,得min 2s t =⑧ 传送带对应的运行速率V min =at min ⑨代人数据解得V min =2m/s⑩ 二、倾斜放置运行的传送带5.【答案】2s解析:物体的运动分为两个过程,一个过程在物体速度等于传送带速度之前,物体做匀加速直线运动;第二个过程是物体速度等于传送带速度以后的运动情况,其中速度相同点是一个转折点,此后的运动情况要看mgsinθ与所受的最大静摩擦力,若μ<tanθ,则继续向下加速.若μ≥tanθ,则将随传送带一起匀速运动,分析清楚了受力情况与运动情况,再利用相应规律求解即可.本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小.物体放在传送带上后,开始的阶段,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 ,物体受力情况如图所示.物体由静止加速,由牛顿第二定律得a 1=10×(0.6+0.5×0.8)m/s 2=10m/s 2物体加速至与传送带速度相等需要的时间1110s=1s 10v t a ==, t 1时间内位移21115m 2s a t ==.由于μ<tanθ,物体在重力情况下将继续加速运动,当物体速度大于传送带速度时,传送带给物体一沿传送带向上的滑动摩擦力F .此时物体受力情况如图所示,由牛顿第二定律得:222sin cos ,2m/s mg mg ma a θμθ-==.设后一阶段物体滑至底端所用的时间为t 2,由 222212L s vt a t -=+,解得t 2=1s ,t 2=-11s (舍去).所以物体由A→B 的时间t=t 1+t 2=2s .6.解析:将物体放在传送带上的最初一段时间内物体沿传送带向上做匀加速运动 由牛顿第二定律得μmg cos37°-mg sin37°=ma则a =μg cos37°-g sin37°=0.4 m/s 2物体加速至2 m/s 所需位移s 0=v 22a =222×0.4m =5 m<L 经分析可知物体先加速5 m再匀速运动s =L -s 0=6 m.匀加速运动时间t 1=v a =20.4s =5 s. 匀速运动的时间t 2=s v =62s =3 s. 则总时间t =t 1+t 2=(5+3) s =8 s.答案:8 s三、组合类的传送带7.【答案】2.4s解析:物体P 随传送带做匀加速直线运动,当速度与传送带相等时若未到达B ,即做一段匀速运动;P 从B 至C 段进行受力分析后求加速度,再计算时间,各段运动相加为所求时间.P 在AB 段先做匀加速运动,由牛顿第二定律11111,,N F ma F F mg v a t μμ====, 得P 匀加速运动的时间110.8s v v t a gμ===. 22111112110.8m,22AB s a t gt s s vt μ===-=, 匀速运动时间120.6s AB s s t v-==. P 以速率v 开始沿BC 下滑,此过程重力的下滑分量mg sin37°=0.6mg ;滑动摩擦力沿斜面向上,其大小为μmg cos37°=0.2mg .可见其加速下滑.由牛顿第二定律233cos37cos37,0.44m/s mg mg ma a g μ︒-︒===,233312BC s vt a t =+,解得t 3=1s (另解32s t '=-,舍去). 从A 至C 经过时间t =t 1+t 2+t 3=2.4s .。
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。
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工作,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。
若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。
若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。
因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。
若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。
2月2日物理习题(传送带模型)一、基础题1.机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李,以提高工作效率。
如图所示,以恒定速率v =4m/s 运行的传送带与水平面间的夹角α=37°,转轴间距L =16.6125m 。
工作人员沿传送方向以速度v 0=0.9m/s 从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。
每当前一个小包裹在传运带上停止相对滑动时,后一个小包裹立即以相同的初速度v 0被推到传送带上。
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 ;(3)相对传送带静止的小包裹,相邻小包裹间的距离Δx 。
2.如图所示,传送带Ⅰ与水平面夹角为θ1=30°,传递带Ⅱ与水平面夹角为θ2=37°,两传送带与一小段光滑的水平面BC 平滑连接,两传送带均顺时针匀速率运行。
现将装有货物的箱子轻放至传送带Ⅰ的A 点,运送到水平面上后,工作人员将箱子内的物体取出,箱子速度不变继续运动到传递带Ⅱ上,传送带Ⅱ的D 点与高处平台相切。
已知箱子的质量m =1kg ,传运带Ⅰ的速度18m/s v =,AB 长L 1=15.2m ,与箱子间的动摩擦因数为1μ=25m/s v =,CD 长28m L =。
箱子与传送带Ⅱ间的动摩擦因数为20.5μ=,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求:(1)装着物体的箱子在传送带Ⅰ上加速运动的加速度大小;(2)通过计算说明箱子能否被运送到高处平台上(能达到D 点就认为可运送到平台上)。
3.如图所示,某传送带与水平地面夹角30θ=︒,AB 之间距离112m L =,传送带以010m/s v =的速率逆时针转动,一木板质量为M =1kg ,上表面与小物块的动摩擦因数20.4μ=,下表面与水平地面间的动摩擦因数30.1μ=,开始时长木板靠近传送带B 端并处以静止状态。
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?(2S )图2—12: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?(11.27S)图2—23: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?(1S)图2—34: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?(16.66S)图2—45: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,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。
随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。
设传送带匀速前进的速度为0.25m/s,把质量为5kg的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩图2—7图2—11图2—13擦力的作用,木箱以6m/s 2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹?(5mm)6:一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。
动力学中的传送带问题一、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二、传送带模型的一般解法①确定研究对象;②分析其受力情况和运动情况,(画出受力分析图和运动情景图),注意摩擦力突变对物体运动的影响;③分清楚研究过程,利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。
难点疑点: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。
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。
一、水平放置运行的传送带1.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v 1,需时间t 1,若传送带逆时针转动,A 滑至传送带最右端的速度为v 2,需时间t 2,则( )A .1212,v v t t ><B .1212,v v t t <<C .1212,v v t t >>D .1212,v v t t ==2.如图7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,一物体以恒定速度v 2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又反回光滑水平面,速率为v 2′,则下列说确的是:( )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,v 2′= v 2.3.物块从光滑斜面上的P 点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q 点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,使传送带随之运动,如图所示,物块仍从P 点自由滑下,则( )A .物块有可能落不到地面B .物块将仍落在Q 点C .物块将会落在Q 点的左边D .物块将会落在Q 点的右边4.(2003年·理综)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带A 、B 始终保持v =1m/s 的恒定速率运行;一质量为m =4kg 的行无初速地放在A 处,传送带对行的滑动摩擦力使行开始做匀加速直线运动,随后行又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB 间的距离l =2m ,g 取10m /s 2.(1)求行刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;(2)求行做匀加速直线运动的时间;(3)如果提高传送带的运行速率,行就能被较快地传送到B 处.求行从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.PQ5.(16分)如图17所示,水平传送带的长度L =5m ,皮带轮的半径R =0.1m ,皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动。
现有一小物体(视为质点)以水平速度v 0从A 点滑上传送带,越过B 点后做平抛运动,其水平位移为S 。
保持物体的初速度v 0不变,多次改变皮带轮的角速度ω,依次测量水平位移S ,得到如图18所示的S —ω图像。
回答下列问题:(1)当010ω<<rad /s 时,物体在A 、B 之间做什么运动?(2)B 端距地面的高度h 为多大?(3)物块的初速度v 0多大?6.(2006年·全国理综Ⅰ)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.起始时,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.图17图18 ω/rad/二、倾斜放置运行的传送带1.如图所示,传送带与地面倾角θ=37°,从AB长度为16m,传送带以10m/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0.5kg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需时间是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)2.如图3-2-24所示,传送带两轮A、B的距离L=11 m,皮带以恒定速度v=2 m/s 运动,现将一质量为m的物块无初速度地放在A端,若物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,传送带的倾角为α=37°,那么物块m从A端运到B端所需的时间是多少?(g取10 m/s2,cos37°=0.8)三、组合类的传送带1.如图所示的传送皮带,其水平部分AB长s AB=2m,BC与水平面夹角θ=37°,长度s BC =4m,一小物体P与传送带的动摩擦因数 =0.25,皮带沿A至B方向运行,速率为v=2m/s,若把物体P放在A点处,它将被传送带送到C点,且物体P不脱离皮带,求物体从A点被传送到C点所用的时间.(sin37°=0.6,g=l0m/s2)2.如图所示为一货物传送货物的传送带abc . 传送带的ab 部分与水平面夹角α=37°,bc 部分与水平面夹角β=53°,ab 部分长度为4.7m ,bc 部分长度为3.5m. 一个质量为m =1kg 的小物体A (可视为质点)与传送带的动摩擦因数μ=0.8. 传送带沿顺时针方向以速率v =1m/s 匀速转动. 若把物体A 轻放到a 处,它将被传送带送到c 处,此过程中物体A 不会脱离传送带.(sin37°=0.6,sin53°=0.8,g =10m/s 2)求:物体A 从a 处被传送到b 处所用的时间;3.(14分)右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3m ,另一台倾斜,传送带与地面的倾角,C, D 两端相距4. 45m ,B, C 相距很近。
水平传送以5m/s 的速度沿顺时针方向转动,现将质量为10kg 的一袋大米无初速度地放在A 段,它随传送带到达B 端后,速度大小不变地传到倾斜送带的C 点,米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0. 5,g 取10m/s 2,sin37˚=0. 6,cos37˚=0. 8(1)若CD 部分传送带不运转,求米袋沿传送带在CD 上所能上升的最大距离;(2)若倾斜部分CD 以4m /s 的速率顺时针方向转动,求米袋从C 运动到D 所用的时间。
βαa b c h A动力学中的传送带问题参考答案一、水平放置运行的传送带1.D 提示:物体从滑槽滑至末端时,速度是一定的.若传送带不动,物体受摩擦力方向水平向左,做匀减速直线运动.若传送带逆时针转动,物体受摩擦力方向水平向左,做匀减速直线运动.两次在传送带都做匀减速运动,对地位移相同,加速度相同,所以末速度相同,时间相同,故D .2.B3.B 提示:传送带静止时,物块能通过传送带落到地面上,说明滑块在传送带上一直做匀减速运动.当传送带逆时针转动,物块在传送带上运动的加速度不变,由2202t v v as =+可知,滑块滑离传送带时的速度v t 不变,而下落高度决定了平抛运动的时间t 不变,因此,平抛的水平位移不变,即落点仍在Q 点.4.【答案】(1)4N ,a =lm/s 2;(2)1s ;(3)2m/s解析:(1)滑动摩擦力F =μmg① 以题给数值代入,得F =4N② 由牛顿第二定律得F =ma ③代入数值,得a =lm/s 2④ (2)设行做匀加速运动的时间为t ,行加速运动的末速度v=1m /s .则v =at ⑤代入数值,得t =1s ⑥(3)行从A 匀加速运动到B 时,传送时间最短.则2min 12l at = ⑦代入数值,得min 2s t =⑧ 传送带对应的运行速率V min =at min⑨ 代人数据解得V min =2m/s ⑩5.解:(1)物体的水平位移相同,说明物体离开B 点的速度相同,物体的速度大于皮带的速度,一直做匀减速运动。
(2)当ω=10rad/s 时,物体经过B 点的速度为1/B v R m s ω==. 平抛运动:212B s v t h gt ==.解得:t =1s ,h =5m. (3)当ω>30rad/s 时,水平位移不变,说明物体在AB 之间一直加速,其末速度3/B s v m s t'==. 根据2202t v v as -= 当0≤ω≤10rad/s 时,2202B gL v v μ=-当ω≥30rad/s 时,2202B gL v v μ=-,解得:0/v s =6.【答案】20002v a g a gμμ-() 解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0.根据牛顿第二定律,可得a =μg设经历时间t ,传送带由静止开始加速到速度等于v 0,煤块则由静止加速到v ,有 v 0=a 0t ,v =at由于a <a 0,故v <v 0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间t ',煤块的速度由v 增加到v 0,有v 0=v +at '此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹. 设在煤块的速度从0增加到v 0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s 0和s ,有200012s a t v t '=+,202v s a = 传送带上留下的黑色痕迹的长度l =s 0-s由以上各式得20002v a g l a gμμ-=() 二、倾斜放置运行的传送带1.【答案】2s解析:物体的运动分为两个过程,一个过程在物体速度等于传送带速度之前,物体做匀加速直线运动;第二个过程是物体速度等于传送带速度以后的运动情况,其中速度相同点是一个转折点,此后的运动情况要看mgsinθ与所受的最大静摩擦力,若μ<tanθ,则继续向下加速.若μ≥tanθ,则将随传送带一起匀速运动,分析清楚了受力情况与运动情况,再利用相应规律求解即可.本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小.物体放在传送带上后,开始的阶段,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 ,物体受力情况如图所示.物体由静止加速,由牛顿第二定律得a 1=10×(0.6+0.5×0.8)m/s 2=10m/s 2物体加速至与传送带速度相等需要的时间1110s=1s 10v t a ==,t 1时间位移21115m 2s a t ==.由于μ<tanθ,物体在重力情况下将继续加速运动,当物体速度大于传送带速度时,传送带给物体一沿传送带向上的滑动摩擦力F .此时物体受力情况如图所示,由牛顿第二定律得:222sin cos ,2m/s mg mg ma a θμθ-==.设后一阶段物体滑至底端所用的时间为t 2,由 222212L s vt a t -=+,解得t 2=1s ,t 2=-11s (舍去).所以物体由A→B 的时间t=t 1+t 2=2s .2.解析:将物体放在传送带上的最初一段时间物体沿传送带向上做匀加速运动 由牛顿第二定律得μmg cos37°-mg sin37°=ma则a =μg cos37°-g sin37°=0.4 m/s 2物体加速至2 m/s 所需位移s 0=v 22a =222×0.4m =5 m<L 经分析可知物体先加速5 m再匀速运动s =L -s 0=6 m.匀加速运动时间t 1=v a =20.4 s =5 s.匀速运动的时间t 2=s v =62 s =3 s.则总时间t =t 1+t 2=(5+3) s =8 s.答案:8 s三、组合类的传送带1.【答案】2.4s解析:物体P 随传送带做匀加速直线运动,当速度与传送带相等时若未到达B ,即做一段匀速运动;P 从B 至C 段进行受力分析后求加速度,再计算时间,各段运动相加为所求时间.P 在AB 段先做匀加速运动,由牛顿第二定律11111,,N F ma F F mg v a t μμ====, 得P 匀加速运动的时间110.8s v v t a gμ===. 22111112110.8m,22AB s a t gt s s vt μ===-=, 匀速运动时间120.6s AB s s t v-==. P 以速率v 开始沿BC 下滑,此过程重力的下滑分量mg sin37°=0.6mg ;滑动摩擦力沿斜面向上,其大小为μmg cos37°=0.2mg .可见其加速下滑.由牛顿第二定律 233cos37cos37,0.44m/s mg mg ma a g μ︒-︒===,233312BC s vt a t =+,解得t 3=1s (另解32s t '=-,舍去). 从A 至C 经过时间t =t 1+t 2+t 3=2.4s .2.解:物体A 轻放在a 点后在摩擦力和重力作用下先做匀速直线运动直到和传送带速度相等,然后和传送带一起匀速运动到b 点。