高考专题复习(传送带问题)
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专题05 连接体问题、板块模型、传送带问题【窗口导航】高频考法1 连接体问题 ........................................................................................................................................... 1 角度1:叠放连接体问题 ....................................................................................................................................... 2 角度2:轻绳连接体问题 ....................................................................................................................................... 3 角度3:轻弹簧连接体问题 ................................................................................................................................... 3 高频考法2 板块模型 ............................................................................................................................................... 4 高频考法3 传送带问题 ........................................................................................................................................... 7 角度1:水平传送带模型 ....................................................................................................................................... 8 角度2:倾斜传送带模型 . (11)高频考法1连接体问题1.常见连接体三种情况中弹簧弹力、绳的张力相同(接触面光滑,或A 、B 与接触面间的动摩擦因数相等)常用隔离法常会出现临界条件2. 连接体的运动特点(1)叠放连接体——常出现临界条件,加速度可能不相等、速度可能不相等。
传送带问题归类分析传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,本文收集、整理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析.(一)传送带分类:(常见的几种传送带模型)1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种;2.按转向分顺时针、逆时针转两种;3.按运动状态分匀速、变速两种。
(二)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。
(三)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。
突变有下面三种: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;(四)运动分析:1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系;2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢?还是继续加速运动?3.判断传送带长度——临界之前是否滑出?(五)传送带问题中的功能分析1.功能关系:W F=△E K+△E P+Q。
传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物体的动能变化,被传送物体势能的增加。
因此,电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。
2.对W F 、Q 的正确理解(a )传送带做的功:W F =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E K ,因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系:E K =Q=2mv 21传 。
一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。
而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点,一般的一对相互作用力的功为W =f 相s 相对,而在传送带中一对滑动摩擦力的功W =f 相s ,其中s 为被传送物体的实际路程,因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等,位移不等(恰好相差一倍),并且一个是正功一个是负功,其代数和是负值,这表明机械能向内能转化,转化的量即是两功差值的绝对值。
考点巩固卷传送带模型建议用时:50分钟考点序号考点题型分布考点1水平传送带模型3单选+2多选+2解答考点2倾斜传送带模型3单选+3多选考点3传送带模型中的划痕问题5多选考点01:水平传送带模型(3单选+2多选+2解答)一、单选题1(2023·全国·模拟预测)如图所示,水平传送带以恒定速度v=16m/s顺时针匀速运行,左右两端A、B之间距离L=16m。
现将一质量m=2kg可看做质点的物块轻轻放到传送带A端,同时对物块施加一水平向右的恒力F=10N。
已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.30,重力加速度g=10m/s2。
物块从A端运动到B端的过程中,下列说法正确的是()A.物块从A端运动到B端的过程先匀加速运动后匀速运动B.物块从A端运动到B端的时间t=1sC.摩擦力对物块做功W=96JD.物块运动到B端时,恒力F的瞬时功率P=200W2(2023春·河北·高三校联考阶段练习)如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。
将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。
关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是()A.饺子一直做匀加速运动B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能3(2023·全国·高三专题练习)如图甲所示,将一物块P轻轻放在水平足够长的传送带上,取向右为速度的正方向,物块P最初一段时间的速度-时间图像如图乙所示,下列描述正确的是()A.小物块一直受滑动摩擦力B.传送带做顺时针的匀速运动C.传送带做顺时针的匀加速运动D.小物块最终有可能从图甲的左端滑下传送带二、多选题4(2023·甘肃兰州·统考一模)近年来网上购物的飞速增长催生了物流行业的快速发展。
传送带问题归类分析传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,本文收集、整理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析.(一)传送带分类:(常见的几种传送带模型)1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种;2.按转向分顺时针、逆时针转两种;3.按运动状态分匀速、变速两种。
(二)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。
(三)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。
突变有下面三种: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;(四)运动分析:1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系;2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢?还是继续加速运动?3.判断传送带长度——临界之前是否滑出?(五)传送带问题中的功能分析1.功能关系:W F=△E K+△E P+Q。
传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物体的动能变化,被传送物体势能的增加。
因此,电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。
2.对W F、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E K ,因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系:E K =Q =2mv 21传 。
一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。
而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点,一般的一对相互作用力的功为W =f 相s 相对,而在传送带中一对滑动摩擦力的功W =f 相s,其中s 为被传送物体的实际路程,因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等,位移不等(恰好相差一倍),并且一个是正功一个是负功,其代数和是负值,这表明机械能向内能转化,转化的量即是两功差值的绝对值。
专题28 传送带模型1.如图所示,传送带的水平部分长为L ,传动速率为v ,在其左端无初速度放一小木块,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( )A .L v +v 2μgB .L vC .2L μg D .2L v2.[2021·四川绵阳二诊]如图所示,大型物流货场传送带倾斜放置,与水平面的夹角保持不变,传送带可向上匀速运动,也可向上加速运动;货箱M 与传送带间保持相对静止,设受传送带的摩擦力为F f .则( )A .传送带加速运动时,F f 的方向可能平行传送带向下B .传送带匀速运动时,不同质量的货箱,F f 相等C .相同的货箱,传送带匀速运动的速度越大,F f 越大D .相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,F f 越大3.(多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端相距x =4m ,以v 0=4m /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)无初速度地轻放在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,取重力加速度大小g =10m /s 2,则煤块从A 运动到B 的过程中( )As Bs CmD.划痕长度是2m4.(多选)如图为应用于火车站的安全检查仪的简化模型,紧绷的传送带始终保持v=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μ=0.1,A、B间的距离为2m,g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则( )A.乘客与行李同时到达B处Bs到达B处Cs到达B处D.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B处5.[2021·安徽省黄山市月考]水平传输装置如图所示,在载物台左端给物块一个初速度,当物块通过如图方向转动的传输带所用时间t1,当皮带轮改为与图示相反的方向传输时,通过传输带的时间为t2,当皮带轮不转动时,通过传输带的时间为t3,下列说法中正确的是( ) A.t1一定小于t2B.一定有t2>t3>t1C.可能有t3=t2=t1D.一定有t1=t2<t36.(多选)匀速转动的长传送带倾斜放置,传动方向如右图所示,在顶部静止放上一物块,在物块下滑过程中,规定沿传送带向下为正,下列描述物块运动过程中的v-t、a-t图像,可能正确的是( )7.[2021·四川绵阳南山中学月考](多选)如图所示,匀速转动的足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,v 0、t 0已知,重力加速度为g ,则( )A .传送带一定逆时针转动B .μ=tan θ+v 0gt 0cos θC .传送带的速度大于v 0D .t 0后木块的加速度为2g sin θ-v 0t 08.[2021·辽宁沈阳东北育才学校模拟](多选)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.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 .物块A 、B 到达底端时的速率相同D .物块A 、B 在传送带上的划痕长度之比为1∶2专题28 传送带模型1.B 小物块向右运动,如果一直加速运动则a =μg ,L =12at 2,t =2Lμg,如果到达右端时恰好与传送带共速t =L v 2=2L v ,如果先加速,后匀速t 1=vμg,t 2=L -v2t 1v=L v -v2μg,t 1+t 2=L v +vμg,则A 、C 、D 选项可能,B 选项是匀速运动,不可能.4.BD 行李的加速度为a ,与传送带速度相等用时t 1,μmg =ma ,a =1m/s 2,v =at 1,t 1=1s ,x =12at 21 =0.5m<2m ,以后匀速时间为t 2=L -xv =1.5s ,行李从A 到B 时间t =t 1+t 2=2.5s ,旅客从A 到B 时间t ′=L vB ,A 、C 错误,B 正确;若行李一直匀加速运动,时间最短,由L =12at 2min 可知t min =2s ,D 正确.5.C 6.AC7.AD 由题图乙知,小木块先做匀加速直线运动,当速度达到v 0后,以较小的加速度做匀加速运动,则0~t 0时间内,小木块所受的摩擦力方向沿斜面向下,t 0后小木块所受的摩擦力方向沿斜面向上,故传送带一定逆时针转动,A 正确;0~t 0时间内,由牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,a 1=v 0t 0,由以上两式解得μ=v 0gt 0cos θ-tan θ,B 错误;当小木块的速度与传送带速度相同时,小木块所受摩擦力方向反向,由题图乙可知,传送带的速度等于v 0,C 错误;t 0后,由牛顿第二定律得mg sin θ-μmg cos θ=ma 2,联立可得a 2=2g sin θ-v 0t 0,D 正确.8.BC 由题意,mg sin37°>μmg cos37°,对A 、B 受力分析可知,A 物块所受摩擦力沿传送带向上,A 物块向下做匀加速直线运动,B 所受摩擦力沿传送带向上,向下做匀加速直线运动,两物块匀加速直线运动的初速度大小相等、加速度大小相等、位移大小相等,则运动的时间相等,A 错误,B 正确;由于两物块的加速度大小相等,运动时间也相等,由公式v =v 0+at 可知物块A 、B 到达底端时的速率相同,C 正确;对A ,划痕的长度等于A 的位移与传送带的位移之差,以A 为研究对象,由牛顿第二定律得a =mg sin37°-μmg cos37°m=g sin37°-μg cos37°=2m/s 2,由运动学公式x =v 0t +12at 2,得A 运动时间为t =1s ,所以传送带运动的位移为x =vt =1m ,所以A 对皮带的划痕为Δx 1=(2-1)m =1m ,对B ,划痕的长度等于B 的位移加上传送带的位移,B 对传送带的划痕为Δx 2=(2+1)m =3m ,所以划痕长度之比为1∶3,D 错误.。
传送带问题例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?解:物体加速度a=μg=1m/s2,经t1=v/a =2s 与传送带相对静止,所发生的位移S1=1/2 at 12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2=l-s1/v =9s ,所以共需时间t=t1+t2=11s练习: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=1/2 vt1=2m ,S2=vt1=4m ,Δs=s2-s1=2m )例2: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?【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度2m/s 10cos sin =+=m mg mg a θμθ。
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:,1s 10101s a v t === m 52 21==a s υ<16m 以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为(因为mgsin θ>μmgcos θ)。
22m/s 2cos sin =-=mmg mg a θμθ。
设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t , 则22220221t a t s +=υ, 11m= ,10222t t + 解得:)s( 11 s, 1 2212舍去或-==t t , 所以:s 2s 1s 1=+=总t 。
例3: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?【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度2m/s 46.8cos sin =+=mmg mg a θμθ。
2025届高考物理复习:经典好题专项(“传送带”模型问题)练习1. (2023ꞏ广东省深圳中学阶段测试)如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m 的煤块(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 开始运行,当其速度达到v 后,便以此速度做匀速运行。
传送带速度达到v 时,煤块未与其共速,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,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g )( )A .μ与a 之间一定满足关系μ>a gB .煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为v 2μgC .煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为v μgD .黑色痕迹的长度为v 22μg2. 如图所示,一绷紧的水平传送带以恒定的速率v =10 m/s 运行,某时刻将一滑块轻轻地放在传送带的左端,已知传送带与滑块间的动摩擦因数为0.2,传送带的水平部分A 、B 间的距离足够长,将滑块刚放上去2 s 时突然停电,传送带立即做加速度大小a =4 m/s 2的匀减速运动至停止(重力加速度取g =10 m/s 2)。
则滑块运动的位移为( )A .8 mB .13.5 mC .18 mD .23 m3. 如图所示,物块放在一与水平面夹角为θ的传送带上,且始终与传送带相对静止。
关于物块受到的静摩擦力F f ,下列说法正确的是( )A .当传送带加速向上运动时,F f 的方向一定沿传送带向上B .当传送带加速向上运动时,F f 的方向一定沿传送带向下C .当传送带加速向下运动时,F f 的方向一定沿传送带向下D .当传送带加速向下运动时,F f 的方向一定沿传送带向上4.(多选)为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。
如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。
高考传送带模型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,求传送带的运行速度至少多大?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。
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。
3,如图示,传送带与水平面夹角为370 ,并以v=10m/s 运行,在传送带的A 端轻轻放一个小物体,物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5, AB 长16米,求:以下两种情况下物体从A 到B 所用的时间. (1)传送带顺时针方向转动(2)传送带逆时针方向转动4.(15分)(2016江苏泰州联考)下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θ=37°,C 、D 两端相距4.45m ,B 、C 相距很近。
水平部分AB 以5m/s 的速率顺时针转动。
将质量为10kg 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。
试求:(1)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;(2)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及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围。
【参照答案】(1)1.25m(2)4m/s 1.16s 2.1s t ≤≤A B v A B5(03年全国)一传送带装置示意如图,其中传送带经过AB 区域时是水平的,经过BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD 区域时是倾斜的,AB 和CD 都与BC 相切。
传送带问题归类分析传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,本文收集、整理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析.(一)传送带分类:(常见的几种传送带模型)1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种;2.按转向分顺时针、逆时针转两种;3.按运动状态分匀速、变速两种。
(二)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。
(三)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。
突变有下面三种: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;(四)运动分析:1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系;2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢?还是继续加速运动?3.判断传送带长度——临界之前是否滑出?(五)传送带问题中的功能分析1.功能关系:W F=△E K+△E P+Q。
传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物体的动能变化,被传送物体势能的增加。
因此,电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。
2.对W F 、Q 的正确理解(a )传送带做的功:W F =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E K ,因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系:E K =Q=2mv 21传 。
一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。
而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点,一般的一对相互作用力的功为W =f 相s 相对,而在传送带中一对滑动摩擦力的功W =f 相s ,其中s 为被传送物体的实际路程,因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等,位移不等(恰好相差一倍),并且一个是正功一个是负功,其代数和是负值,这表明机械能向内能转化,转化的量即是两功差值的绝对值。
高三专题复习 传送带中的能量问题
一、水平传送带
如图所示,传送带保持以1m/s 的速度顺时针转动,现将一质量m=0.5kg 的物体从皮带上的a 点轻轻地放上,设物体与皮带间的动摩擦因数μ = 0.1,a 、b 间的距离L=2.5m ,在物体从a 运动到b 的过程中
(1)摩擦力对传送带做的功为多大?
(2)摩擦力对物件做的功多大?
(3)物件增加的动能是多大?
(4)整个过程中系统产生的内能是多少?
(5)由于传输该物体,电动机多做的功为多少?
(6)电动机增加的功率是多少?
二:倾斜传送带
1、如图所示,传送带与地面倾角θ= 30º ,传送带以v =1m / s 的速度顺时针转动,在传送带下端a 处无初速的放一个质量为m=0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=2
3,a 、b 间的距离L=2.5m ,则在物体从a 运动到b 的过程中
(1)物块对传送带做的功为多大?
(2)传送带对物件做的功多大?
(3)物件增加的动能是多大?
(4)整个过程中系统产生的内能是多少?
(5)由于传输该物体,电动机多做的功为多少?
2、如图所示,传送带与地面倾角θ= 37º,从a 到b 长度L=16m,传送带以v =10m/ s 的速度逆时针转动。
在传送带上端a处无初速地放一个质量为m=0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ= 0.5。
求在物体从a运动到b的过程中
(1)摩擦力对传送带做的功为多大?
(3)传送带对物件做的功多大?
(4)物件增加的动能是多大?
(5)整个过程中系统产生的内能是多少?
(6)由于传输该物体,电动机多消耗的电能为多少?。
传送带问题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?解:物体加速度a=μg=1m/s 2,经t 1=v a=2s 与传送带相对静止,所发生的位移 S 1=12 at 12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t 2=l-s 1v=9s ,所以共需时间t=t 1+t 2=11s 【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?(S 1=12vt 1=2m ,S 2=vt 1=4m ,Δs=s 2-s 1=2m ) 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?(W 1=μmgs 1=12mv 2=4J ,Q=μmg Δs=4J ) 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。
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t
B.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t
C.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t
D.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t
3、(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/s
B.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,V B=3m/s
C.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,V B=3m/s
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,V B=2m/s
5、(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.L
v
B.
2L
v
C.2L
g
μ
D.
2
L v
v g
μ
+
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。
有一物体以v0=6m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动,若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2,并取g=10m/s2,求
物体从开始运动到回到出发点所用时间。
8、(2013河南十校联考)如图所示,三角形传送带两侧的传送带长度均为2m,与水平方向的夹角均为37°。
若传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿初速度下滑。
物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求物块AB在传送带上的划痕长度之比。
二、传送带变速运动情况
【复习巩固题】
1、(06全国卷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a0开始运动,当其速度到达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,相对于传送带不再滑动,求此黑色痕迹的长度.
2、某传动装置的水平传送带以恒定速度v0=5 m/s运行.将一块底面水平的粉笔轻轻地放到传送带上,发现粉笔块在传送带上留下一条长度l=5 m的白色划线.稍后,因传动装置受到阻碍,传送带做匀减速运动,其加速度a0=5 m/s2,问传动装置受阻后:
(1)粉笔块是否能在传送带上继续滑动?若能,它沿皮带继续滑动的距离l′为多少? (2)若要粉笔块不能继续在传送带上滑动,则皮带做减速运动时,其加速度a0应限制在什么范围内?
【自我演练】
1、(2013山东寿光市质检)如图所示,倾斜的传送带顺时针匀
速转动,一物块从传送上端A 滑上传送带,滑上时速率为v 1,
传送带的速率为v 2,且v 2>v 1,不计空气阻力,动摩擦因数一
定,关于物块离开传送带的速率v 和位置,下面哪个是可能的
A.从下端B 离开,v >v 1
B.从下端B 离开,v <v 1
C.从上端A 离开,v=v 1
D.从上端A 离开,v <v 1 2、(2013山东济南测试)如图所示,质量为m 的物体用细绳拴住放在水
平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L ,稳定时绳与水平方向的
夹角为θ,当传送带分别以v 1、v 2的速度作逆时针转动时(v 1<v 2),稳定时
细绳的拉力分别为F l 、F 2;若剪断细绳后,物体到达左端的时间分别为
t l 、t 2,下列关于稳定时细绳的拉力和到达左端的时间的大小一定正确的
是
A .F l <F 2
B .F 1=F 2
C .t l >t 2
D .t l <t 2
3、(2013甘肃省一诊)如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行。
现将一个木炭包无初速地放 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。
下列说法中正确的是( )
A .黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B .木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D .木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
4、(2013甘肃省兰州市模拟)如图所示,有一水平传送带匀速向左运动,某时刻将一质量为m 的小煤块(可视为质点)放到长为L 的传送带的中点。
它与传送带间的动摩擦因数为μ,求:
(1)小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;
(2)要使小煤块留在传送带上的印记长度不超过2
L ,传送带的速度v 应满足的条件。