高中物理“传送带问题”的解题方法分析
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2024版新课标高中物理模型与方法传送带模型目录【解决传送带问题的几个关键点】【模型一】水平传动带模型上物体的常见运动【模型二】倾斜传送带模型上物体的常见运动1.倾斜传送带--上传模型2.倾斜传送带--下载【解决传送带问题的几个关键点】Ⅰ、受力分析(1)“带动法”判断摩擦力方向:同向快带慢、反向互相阻;(2)共速要突变的三种可能性:①滑动摩擦力突变为零;②滑动摩擦力突变为静摩擦力;③方向突变。
Ⅱ、运动分析(1)参考系的选择:物体的速度、位移、加速度均以地面为参考系;痕迹指的是物体相对传送带的位移。
(2)判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗?(3)判断传送带长度--临界之前是否滑出?Ⅲ、画图画出受力分析图和运动情景图,特别是画好v-t图像辅助解题,注意摩擦力突变对物体运动的影响,注意参考系的选择。
【模型一】水平传动带模型上物体的常见运动项目情景1:轻放情景2:同向情景3:反向图示滑块可能的运动情况(1)可能滑块一直加速;(2)可能滑块先加速后匀速;(1)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速;(2)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速.(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和v0<v两种情况下滑块回到右端时有何不同?1(2023秋·安徽蚌埠·高三统考期末)如图甲为机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图乙模型,紧绷的传送带以1m/s的恒定速率运行。
旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1,AB间的距离为2m,g取10m/s。
行李从A到B的过程中()A.行李一直受到摩擦力作用,方向先水平向左,再水平向右B.行李到达B处时速率为1m/sC.行李到达B处所需的时间为2.5sD.行李与传送带间的相对位移为2m【答案】BC【详解】AB.由牛顿第二定律得μmg=ma设行李与传送带共速所需的时间为t,则有v=at代入数值得t=1s匀加速运动的位移大小为x=1at2=0.5m<2m2所以行李先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,故A错误,B正确;CD.匀速运动的时间为t'=L-x=1.5sv行李从A到B的时间为=1s+1.5s=2.5st总传送带在t时间的位移为x'=vt=1m行李与传送带间的相对位移为Δx=x'-x=0.5m故C正确,D错误;故选BC。
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。
传送带问题解题技巧总结
当解决传送带问题时,有几个关键的技巧可以帮助你更好地理
解和解决问题:
1. 确定问题类型,首先要明确问题是关于单向传送带还是双向
传送带,以及传送带上物体的运动方向和速度等。
这有助于建立问
题的数学模型。
2. 建立数学模型,根据问题描述,建立传送带上物体的运动模型,通常可以使用速度、时间、距离等物理量来描述问题。
3. 使用图示辅助理解,画出传送带和物体的图示,有助于直观
理解问题,特别是对于双向传送带或多个物体同时运动的情况。
4. 利用相对速度概念,在双向传送带问题中,通常需要使用相
对速度的概念来分析物体之间的相对运动情况,这有助于简化问题
的处理。
5. 考虑边界条件,在解决传送带问题时,要考虑传送带的长度、物体的起始位置和终止位置等边界条件,这有助于避免遗漏特殊情
况。
6. 小心处理时间因素,在问题中通常涉及到时间因素,要仔细
考虑物体在传送带上的运动时间,以及不同物体之间的相对时间关系。
综上所述,解决传送带问题需要综合运用数学建模、图示辅助、相对速度概念等技巧,同时要注意边界条件和时间因素,以全面而
严谨的方式解决问题。
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。
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。
高中物理传送带问题(有答案)传送带问题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.求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。
解:物体加速度a=μg=1m/s²。
经过t1=v/a=2s与传送带相对静止,所发生的位移S1=1/2 at1²=2m。
然后和传送带一起匀速运动经过t2=l-S1/v=9s。
所以共需时间t=t1+t2=11s。
练: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?(S1=1/2vt1=2m,S2=vt1=4m,Δs=s2-s1=2m)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=0.5kg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 到B的长度L=16m,则物体从A到B需要的时间为多少?解析:物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度a=(mgsinθ+μmgcosθ)/m=10m/s²。
这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s为止,其对应的时间和位移分别为:t1=1s,S1=5mμmgcosθ)a2=(mgsinθ-μmgcosθ)/m=2m/s²。
设物体完成剩余的位移s2所用的时间为t2,则s2=vt2+1/2a2t2²,11m=10t2+t2²,解得:t2=1s或t2=-11s(舍去),所以总时间t总=t1+t2=2s。
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=0.5kg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 到B的长度L=16m,则物体从A到B需要的时间为多少?解析:物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度a=(mgsinθ+μmgcosθ)/m=8.46m/s²。
考点7.4 传送带模型能量分析问题传送带模型能量分析的问题主要包括以下两个核心问题传送带模型能量分析的问题主要包括以下两个核心问题(1)(1)摩擦系统内摩擦热的计算:依据摩擦系统内摩擦热的计算:依据Q =F f ·x 相对,找出摩擦力与相对路程大小即可。
要注意的问题是公式中的x 相对并不是指的是相对位移大小。
特别是相对往返运动中,x 相对为多过程相对位移大小之和。
位移大小之和。
(2)(2)由于传送物体而多消耗的电能:一般而言,有两种思路:由于传送物体而多消耗的电能:一般而言,有两种思路:由于传送物体而多消耗的电能:一般而言,有两种思路:①运用能量守恒,多消耗的电能等于系统能量的增加的能量。
以倾斜向上运动传送带传送物体为例,多消耗的电能k E E E Q=∆+∆+重摩擦②运用功能关系,传送带克服阻力做的功等于消耗的电能E fS =传【例题】如图所示,传送带始终保持v =3 m/s 的速度顺时针运动,一个质量为m =1.0 kg ,初,初速度为零的小物体放在传送带的左端,若物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.150.15,传送带左,传送带左右两端距离为x =4.5 m(g =10 m/s 2).(1)(1)求物体从左端到右端的时间;求物体从左端到右端的时间;求物体从左端到右端的时间;(2)(2)求物体从左端到右端的过程中产生的内能;求物体从左端到右端的过程中产生的内能;求物体从左端到右端的过程中产生的内能;(3)(3)设带轮由电动机带动,求为了使物体从传送带左端运动到右端而多消耗的电能.设带轮由电动机带动,求为了使物体从传送带左端运动到右端而多消耗的电能.设带轮由电动机带动,求为了使物体从传送带左端运动到右端而多消耗的电能. 【解析】(1)(1)滑动摩擦力产生的加速度为滑动摩擦力产生的加速度为a =μg =0.15×10 m/s2=1.5 m/s 2所以速度达到3 m/s 的时间为t 1=v a =31.5s =2 s2 s 内物体发生的位移为x 1=12at 21=3 m<4.5 m所以物体先加速后匀速到达另一端.t 2=x -x 1v=0.5 s ,总时间为,总时间为t =t 1+t 2=2.5 s. (2)(2)物体与传送带之间的相对位移为物体与传送带之间的相对位移为Δx =vt 1-x 1=3 m ,所以产生的热量为,所以产生的热量为,所以产生的热量为 Q =μmg Δx =0.15×1×10×3 J=4.5 J.(3)(3)解法解法1:物体在传送带上滑行时皮带受到向右的摩擦力和电动机的牵引力做匀速直线运动.故摩擦力对传送带做功与电动机做的功动.故摩擦力对传送带做功与电动机做的功((电动机多消耗的电能电动机多消耗的电能))大小相等.大小相等. 故ΔE 电=μmgx 2=μmgvt =9 J, 解法2:电动机多消耗的电能等于物体的动能的增加量与产生的内能之和,故有:电动机多消耗的电能等于物体的动能的增加量与产生的内能之和,故有 ΔE 电=Q +12mv 2=9 J.【答案】(1)2.5 s (2)4.5 J (3)9 J 1.1.足够长的传送带以速度v 匀速传动,一质量为m的小物体A 由静止轻放于传送带上,若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图所示,当物体与传送带相对静止时,转化为内能的能量为当物体与传送带相对静止时,转化为内能的能量为( ( ( D D D ) )2.2.A .mv 2B .2mv 2C.14mv 2D.12mv 23.3. (多选多选))如图所示,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v 1匀速向右运动,一质量为m 的滑块从传送带右端以水平向左的速率v 2(v 2>v 1)滑上传送带,最后滑块返回传送带的右端.关于这一过程的下列判断,正确的有块返回传送带的右端.关于这一过程的下列判断,正确的有( ( ( ABD ABD ABD ) )A.A. 滑块返回传送带右端的速率为v 1B.B.此过程中传送带对滑块做功为12mv 21-12mv 22C.C. 此过程中电动机对传送带做功为12mv 21-12mv 22D.D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为12m (v 1+v 2)2 4.4. 如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端.下列说法正确的是达传送带顶端.下列说法正确的是( ( ( C C C ) )A.A. 第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功B.B. 第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C.C. 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D.D. 物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热 5.5.如图所示,甲、乙两种粗糙面不同的传送带,倾斜于水平地面放置,以同样恒定速率v 向上运动.现将一质量为m 的小物体的小物体((视为质点视为质点))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 .则在小物体从A 到B 的过程中的过程中( ( ( C C C ) )A.A. 两种传送带与小物体之间的动摩擦因数相同两种传送带与小物体之间的动摩擦因数相同B.B.将小物体传送到B 处,两种传送带消耗的电能相等能相等 C.C. 两种传送带对小物体做功相等两种传送带对小物体做功相等D.D.将小物体传送到B 处,两种系统产生的热量相等相等6.6.如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A 、B 两点间的距离为x =5 m ,传送带在电动机的带动下以,传送带在电动机的带动下以v =1 m/s 的速度匀速运动,现将一质量为m =10 kg 的小物体的小物体((可视为质点可视为质点))轻放在传送带的A 点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=32,在传送带将小物体从A 点传送到B 点的过程中,(g 取10 m/s 2)求:求:(1)(1) 传送带对小物体做的功;传送带对小物体做的功; (2)(2)电动机做的功.电动机做的功.【答案】【答案】 (1)255 J (2)270 J7.7. 如图所示,与水平面夹角θ=30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A 点与上端B 点间的距离L =4 m ,传送带以恒定的速率,传送带以恒定的速率v =2 m/s 向上运动现将一质量为1 kg 的物体无初速度地放于A 处,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=32,取g =10 m/s 2,求:,求: (1)(1) 物体从A 运动到B 共需多长时间?共需多长时间? (2)(2) 电动机因传送该物体多消耗的电能电动机因传送该物体多消耗的电能. . 【答案】【答案】(1)2.4 s (1)2.4 s(2)28 J8.8. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s 的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg 的物体的物体((物体可以视为质点物体可以视为质点)),从h =3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A 点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数为0.50.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端,物体向左最多能滑到传送带左右两端AB 的中点处,重力加速度g =10 m/s 2,则:,则:(1)(1) 物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间?物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间? (2)(2) 传送带左右两端A 、B 间的距离l 至少为多少?至少为多少?(3)(3) 物体与传送带组成的系统在完成一次来回滑行过程中产生的摩擦热为多少?物体与传送带组成的系统在完成一次来回滑行过程中产生的摩擦热为多少? 【答案】【答案】 (1)1.6 s (1)1.6 s (2)12.8 m(2)12.8 m (3)196 J9.9.如图所示,在大型超市的仓库中,要利用皮带运输机将货物由平台D 运送到高为h =2.5 m 的平台C 上.为了便于运输,仓储员在平台D 与皮带间放了一个14圆周的光滑轨道ab ,轨道半径为R =0.8 m ,轨道最低点与皮带接触,轨道最低点与皮带接触良好.已知皮带和水平面间的夹角为θ=37°,皮带和货物间的动摩擦因数为μ=0.750.75,,运输机的皮带以v 0=1 m/s 1 m/s的速度沿顺时针方向匀速运动的速度沿顺时针方向匀速运动的速度沿顺时针方向匀速运动((皮带和轮子之间不打滑皮带和轮子之间不打滑)).现仓储员将质量为m =200 kg 的货物放于轨道的a 端(g =10 m/s 2).求:.求: (1)(1) 货物到达圆轨道最低点b 时对轨道的压力;时对轨道的压力; (2)(2)货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止;止; (3)(3)皮带将货物由A 运送到B 需对货物做多少功.【答案】【答案】(1)6(1)6(1)6××103N (2)0.625 m (3)3 500 J10.10.如图所示,x 轴与水平传送带重合,轴与水平传送带重合,坐标原点坐标原点O 在传送带的左端,传送带长L =8 m ,匀速运动的速度,匀速运动的速度v 0=5 m/s.一质量一质量m =1 kg的小物块轻轻放在传送带上x P =2 m 的P 点,小物块随传送带运动到Q 点后冲上光滑斜面且刚好到达N 点(小物块到达N 点后被收集,不再下滑不再下滑)).若小物块经过Q 处无机械能损失,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.50.5,重力加速度,重力加速度g =10 m/s 2. (1)(1) 求N 点的纵坐标;点的纵坐标;(2)(2) 求小物块在传送带上运动产生的热量;求小物块在传送带上运动产生的热量;(3)(3)若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置,最终均能沿光滑斜面越过纵坐标y M =0.5 m 的M 点,求这些位置的横坐标范围.点,求这些位置的横坐标范围. 【答案】【答案】 (1)1.25 m (1)1.25 m (2)12.5 J (2)12.5 J (3)0(3)0≤≤x <7 m11.11.一质量为M =2 kg 2 kg的小物块随足够长的水平传送带一起运的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中,子弹从物块中穿过,如图5甲所示,地面观察者记录了小物块被击穿后的速度随时间的变化关系,如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向),已知传送带的速度保持不变,g 取10 m/s 2. (1)(1) 指出传送带的速度v 的方向及大小,说明理由.的方向及大小,说明理由. (2)(2) 计算物块与传送带间的动摩擦因数.计算物块与传送带间的动摩擦因数.(3)(3)计算物块对传送带总共做了多少功?系统有多少能量转化为内能?为内能?【答案】【答案】(1)2 m/s (1)2 m/s ,方向向右,方向向右,方向向右 理由见解析理由见解析 (2)0.2 (3)-24 J 36 J12.12. 如图为某生产流水线工作原理示意图如图为某生产流水线工作原理示意图..足够长的工作平台上有一小孔A ,一定长度的操作板(厚度可忽略不计厚度可忽略不计))静止于小孔的左侧,某时刻开始,零件静止于小孔的左侧,某时刻开始,零件((可视为质点可视为质点))无初速度地放上操作板的中点,同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动,直至运动到A 孔的右侧(忽略小孔对操作板运动的影响忽略小孔对操作板运动的影响)),最终零件运动到A 孔时速度恰好为零,并由A 孔下落进入下一道工序入下一道工序..已知零件与操作板间的动摩擦因数μ1=0.050.05,零件与工作台间的动摩擦因,零件与工作台间的动摩擦因数μ2=0.0250.025,不计操作板与工作台间的摩擦,不计操作板与工作台间的摩擦重力加速度g =10 m/s 2求:求: (1)(1) 操作板做匀加速直线运动的加速度大小;操作板做匀加速直线运动的加速度大小;(2)(2) 若操作板长L =2 m ,质量M =3 kg kg,零件的质量,零件的质量m =0.5 kg kg,则操作板从,则操作板从A 孔左侧完全运动到右侧的过程中,电动机至少做多少功?运动到右侧的过程中,电动机至少做多少功?【答案】【答案】(1)2 m/s (1)2 m/s2 (2)12.33 J13.13.飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带,传送带的总质量为M ,其俯视图如图所示,现开启电动机,传送带达到稳定运行的速度v 后,将行李依次轻轻放到传送带上,若有n 件质量均为m 的行李需通过传送带运送给旅客.假设在转弯处行李与传送带无相对滑动,忽略皮带轮、电动机损失的能量.求从电动机开启到运送完行李需要消耗的电能为多少?多少?【答案】 12Mv 2+nmv 2。
高中高考物理传送带问题解析一、传送带的分类1.按放置方向分水平、倾斜两种;2.按转向分顺时针、逆时针转两种;3.按运动状态分匀速、变速或变速再变速两种二、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传相同的时刻)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三、运动分析1.注意物体相对传送带的速度和物体相对地面的速度的区别。
2.判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗?3.判断传送带长度——临界之前是否滑出?四、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。
考点一、水平匀速的传送带【例1】—水平传送带,绷紧的传送带AB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)行李在传送带上滑行痕迹的长度。
(2)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。
解析:(1)行李受到的滑动摩擦力F=μmg①代入数值,得F=4N②由牛顿第二定律得F=ma③代入数值,得a=1m/s2④(2)设行李做匀加速运动的时间为t1,行李加速运动的末速度为v=1m/s。
则:v=at1⑤代入数值,得:t1=1s⑥匀加速运动的位移为x1=½a1t12=0.5m接着做匀速运动的位移x2=l-x1=1.5m匀速运动的时间t2=x2/v=1.5s所以,从A运动到B的时间t=t1+t2=2.5s(3)在行李做匀加速运动的时间t1内,传送带运动的位移为x传=vt1=1m滑行痕迹的长度为Δx=x传-t1=0.5m(4)行李从A匀加速运动到B时,传送时间最短。