传送带问题的归类例析

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传送带题型分类解析

传送带题型分类解析

例2、如图所示,传送带与地面倾角θ= 370,从A到B长度为16m,传送带以 v=10m/s的速率逆时针转动.在传送带 上端A无初速地放一个物体,它与传送 带之间的动摩擦因数为μ=0.5.求物体 从A运动到B所需时间是多少? (sin370=0.6)
A
B
二、功和能量
例3: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,最终物体与传送带 一起以v运动,物体速度由0增至v的过程中,摩擦 力对物块做的功为 .由于放了物块,带动传送 带的电动机多消耗的电能为 ..
物体先减速后匀速
物体先加速后匀速 物体始终加速
VB= V带 VB= 14m/s
(5)若物体从B处飞出后做平抛运动,定性画 出B的水平位移s’和传送带的速度V带关系。 S’
0
V带
(一)物体与传送带同向运动
1.v物<v带 物体所受摩擦力向前为动力,物体做匀加速直线运动; 当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动。 2. v物=v带 物体不受摩擦力而做匀速运动。 3. v物>v带 物体所受摩擦力向后为阻力,物体做匀减速直线运动; 当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动 (二)物体与传送带反向运动 物体所受摩擦力向后,物体向前做匀减速直线运动;然后 做反向的匀加速直线运动。
传送带问题是以生活中物理现象 为依据,所涉及的物理知识包括运 动和力、功和能、圆周运动以及动 量等,能比较全面考查我们的知识, 培养我们的思维和能力,具有一定 的典型性,当然也是考试命题的热 点之一。
例1、如图所示,水平传送带两端相距s=8m,工件与 传送带间的动摩擦因数μ=0.6,工件滑上A端时速度vA=10 m/s,设工件到达B端时的速度为vB (g=10m/s2)(1) 若传送带静止不动,求vB (2)若传送带逆时针转动,工件还能到达B端吗?若不能, 说明理由;若能,求vB 通过哪些措施可以使得物体不能到达B端? (3)若传送带以v=13m/s顺时针匀速转动,求vB及工 件由A到B所用的时间。

传送带问题归类选讲

传送带问题归类选讲

例题2: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=0.5kg 的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5,求: (1)当传送带顺时针转动时,物块在传送带上运动的时间为多少? (2)当传送带逆时针转动时,物块在传送带上运动的时间为多少? (sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2).
O11
O2
O3
O10
注意到当木板的重心运动到O10时木板即将开始翻转、滑落。
A
B
370
变式4:如图所示,传送带与水平方向夹37°角,AB长为L=15m的传送 带以恒定速度v=5m/s运动,质量为m=0.5kg的物块无初速从B处释放运动, 物块与传送带带面间的动摩擦因数μ=0.8,当传送带顺时针转动时,求: 物块在传送带上运动的时间为多少?
A
370
B
变式5 若物体初速为8m/s, μ=0.5,传送带足够长,其他条件不变, 物块在传送带上运动的时间为多少?
变式3:如图所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带足够长,以速 度v=10m/s沿逆时针方向匀速转动,现有一个质量为m=10kg的旅行包以 速度v0=4m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带间的动 摩擦因数为μ=0.4 ,则旅行包在传送带上运动的时间是多少?(g= 10m/s2 ,且可将旅行包视为质点.)
传送带问题归类选讲
水平、倾斜; 顺时针,逆时针; 匀速,加速
一、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。 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=v带的时刻), 对于倾斜传送带模型要分析mgsinθ与f 的大小与方向。突变有: 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:

高中物理传送带问题(全面)

高中物理传送带问题(全面)
〔1〕传送带顺时针方向转动
〔2〕传送带逆时针方向转动
解: 〔1〕传送带顺时针方向转动时受力如图示:
mg sinθ-μmg cosθ= m a
N fA
a = gsinθ-μgcosθ= 2m/s2
S=1/2a t2
B
v
mg
t 2S 2164s
a
2
〔2〕传送带逆时针方向转动物体受力如图:
开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动
t2=1s
∴t=t1+t2=2s
N
N
Bv
A f f
mg
mg
例6、 如下图,传送带不动时,物体由皮带顶端A从静
止开始
B、C、D
下滑到皮带底端B用的时间为t ,那么:〔

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A动时,物块N 由AfA滑到B
S’
V带
0
〔一〕物体与传送带同向运动
1.v物<v带 物体所受摩擦力向前为动力,物体做匀加速直线运动; 当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动。 2. v物=v带 物体不受摩擦力而做匀速运动。 3. v物>v带 物体所受摩擦力向后为阻力,物体做匀减速直线运动; 当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动
经过时间t1=v/a=0.8s 速度达到2m/s ,上升s1=v2/2a=0.8m
然后在静摩擦力作用下做匀速运动,上升 s2=3.2m
静摩擦力 f2= mgsinθ=50N
t2= s2 /v=1.6 s
为保持皮带匀速运动,机器在t1时间内应增加动力75N, 在t2时间内应增加动力50N

传送带问题

传送带问题

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,只要稍加留心,在工厂、车站、机场、装卸码头随处可见繁忙运转的传送带.近年来“无论是平时训练还是高考,均频繁地以传送带为题材命题”,体现了理论联系实际,体现了把物理知识应用于日常生活和生产实际当中.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)注意:1、水平,加速度a=ug,或a=02、斜面:μ≥tanθ时,物块在加速至与传送带速度相同后,物块将与传送带相对静止,并同传送带一起匀速运动;当μ<tanθ时,物块在获得与传送带相同的速度后仍继续加速.3、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;(三)传送带模型的一般解法1.确定研究对象;2.受力分析和运动分析,(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。

题型一、水平传送带上的力与运动情况分析例1水平传送带被广泛地应用于车站、码头,工厂、车间。

如图所示为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v0=2 m/s的恒定速率运行,一质量为m的工件无初速度地放在A处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2 ,AB的之间距离为L=10m ,g取10m/s2.求工件从A处运动到B处所用的时间.例2:如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带长L=8m,以速度v=4m/s沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m=10kg的旅行包以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ=0.6 ,则旅行包从传送带的A端到B端所需要的时间是多少?(g=10m/s2,且可将旅行包视为质点.)图甲例3(2006年全国理综I第24题)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 。

传送带问题归类分析

传送带问题归类分析

传送带问题归类分析一、传送带问题中力与运动情况分析1、水平传送带上的力与运动情况分析例1 水平传送带被广泛地应用于车站、码头,工厂、车间。

如图所示为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持v 0=2 m/s 的恒定速率运行,一质量为m 的工件无初速度地放在A 处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2 ,AB 的之间距离为L =10m ,g 取10m/s 2 .求工件从A 处运动到B 处所用的时间.解答 设工件做加速运动的加速度为a ,加速的时间为t 1 ,加速运动的位移为l ,根据牛顿第二定律,有:μmg=ma 代入数据可得:a =2 m/s 2工件加速运动的时间t 1=av 0 代入数据可得: t 1=1s 此过程工件发生的位移l =12at 12 代入数据可得:l =1m 由于l <L ,所以工件没有滑离传送带设工件随传送带匀速运动的时间为t 2 ,则t 2=vl L - 代入数据可得:t 2=4.5s 所以工件从A 处运动到B 处的总时间t =t 1+t 2=5.5 s例2: 如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带长L =8m ,以速度v =4m/s 沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m =10kg 的旅行包以速度v 0=10m/s 的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ=0.6 ,则旅行包从传送带的A 端到B 端所需要的时间是多少?(g =10m/s 2 ,且可将旅行包视为质点.)解答 设旅行包在传送带上做匀减速运动的时间为t 1 ,即经过t 1时间,旅行包的速度达到v =4m/s ,由牛顿第二定律,有:μmg=ma 代入数据可得:a =6 m/s 2t 1=av v -0 代入数据可得:t =1s 此时旅行包通过的位移为s 1 ,由匀减速运动的规律,有 s 1=g v v μ2220-=7 m 代入数据可得:s 1=7 m <L可知在匀减速运动阶段,旅行包没有滑离传送带,此后旅行包与传送带一起做匀速运动,设做匀速运动的图 甲 图 乙时间为t 2 ,则t 2=vs L 1- 代入数据可得:t =0.25 s 故:旅行包在传送带上运动的时间为t =t 1+t 2=1.25 s例3(2006年全国理综I 第24题)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。

传送带问题归类分析

传送带问题归类分析
(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
(2)功能关系分析 ①对系统:W电= ΔEk+ΔEp+Q ②对物体: WFf+WG =ΔEk
Q= Ff滑·x相对
例3.如图所示的皮带运输机,现假设皮带上只有一袋水泥。
现将一袋水泥无初速的放在皮带的底端,水泥袋在运行过程中
与皮带达到共速,以后上升到最高点。已知一袋水泥的质量为
续加速由mgsin θ-μmgcos θ=ma2
L
-
x1
vt2
1 2
a2t22
解得:t2=1 s 故物体由A端运动到B端的时 间
t=t1+t2=2 s (2)物体与传送带间的相对位移
x相=(vt1-x1)+(L-x1-vt2)=6 m 故Q=μmgcos θ·x相=24 J
拓展1:若传送带沿逆时针方向以v=10 m/s的速度 匀速转动,结果又如何?
滑块一直减速达到左端
右端
v
v0
类型二:倾斜传送带问题
例题2:如图所示,传送带与地面的夹角θ=37°, A、B两端间距L=16 m,传送带以速度v=10 m/s, 沿顺时针方向运动,物体m=1 kg,无初速度地放置 于A端,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,试求:
(1)物体由A端运动到B端的时间;
(2)系统因摩擦产生的热量。
[解析] (1)物体刚放上传送带时受到沿斜面向下的滑动摩擦
力,由牛顿第二定律得: mgsin θ+μmgcos θ=ma1, 设物体经时间t1,加速到与传送带同速,则v=a1t1, x1 可解得:a1=10 m/s2 t1=1 s x1=5 m
1 2
a1t12
因mgsin θ>μmgcos θ,故当物体与传送带同速后,物体将继

传送带问题分类赏析

传送带问题分类赏析

传送带问题分类赏析传送带是应用广泛的一种传动装置,以其为素材的问题以真实物理现象为依据,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,是很好的能力考查型试题,这类试题大都具有物理情景模糊、条件隐蔽、过程复杂等特点,是历年高考考查的热点,也是广大考生的难点。

现通过将传送带问题归类赏析,从而阐述解决这类问题的基本方法,找出解决这类问题的关键,揭示这类问题的实质。

一、依托传送带的受力分析问题例1如图1所示,一质量为的货物放在倾角为的传送带一起向上或向下做加速运动。

设加速度为,试求两种情形下货物所受的摩擦力。

解析:物体向上加速运动时,由于沿斜面向下有重力的分力,所以要使物体随传送带向上加速运动,传送带对货物的摩擦力必定沿传送带向上。

物体随传送带向下加速运动时,摩擦力的方向要视加速度的大小而定,当加速度为某一合适值时,重力沿斜面向下的分力恰好提供了所需的合外力,则摩擦力这零;当加速度大于这一值时,摩擦力应沿传送带向下;当加速度小于这一值时,摩擦力应沿传送带向上。

当物体随传送带向上加速运动时,由牛顿第二定律得:所以,方向沿斜面向上。

物体随传送带向下加速运动时,设沿传送带向上,由牛顿第二定律得:所以。

当时,,与所设方向相同,即沿斜面向上。

当时,,即货物与传送带间无摩擦力作用。

当时,,与所设方向相反,即沿斜面向下。

小结:当传送带上物体所受摩擦力方向不明确时,可先假设摩擦力向某一方向,然后应用牛顿第二定律导出表达式,再结合具体情况进行讨论.二、依托传送带的相对运动问题例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。

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开始运动,当其速度达到后,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。

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,煤块的加速度小于传送带的加速度。

传送带问题的解题方法归类例析PPT课件

传送带问题的解题方法归类例析PPT课件
传送带问题的解题方法归类例析
1
Hale Waihona Puke 考情分析传送带问题是高中物理的典型问题,它涉及受力 分析、运动学规律、牛顿运动定律、动能定理、 功能关系、动量定理、曲线运动等物理概念和定 律,能比较全面考查学生分析物理问题的能力。 有关传送带问题是高考的热点内容。本节课我们 从解题方法入手将传送带问题进行归类分析。
V0
h
θ
8
解析:(1)物体受力分析如图,设动摩擦因素为μ,经时间
t1物体速度为V0,位移为S1,则:
f-mgsinθ=ma
f=μmgcosθ
由题s1意有1 2a:12ts1VV 0(t0t1a)1tsihn
N
V0
f
h mgθ
由以上几式得:t1=0.8s a=2.5m/s2 s1=0.8m
μ=0.866
之间的距离为L(L足够长)。那么电动机每传送
完这样一个物体要消耗的电能为:
()
A.umgL C. 1 mV 2
2
B.mgL1mV2
2
D.mV2
5
解析:
Af S1 S2
V B
物体速度达到传送带速度用时为t,则: V = μgt
此时物体和传送带的位移分别为:
V2
s1 2g s2 Vt
由能量守恒得: Qm(sg2s1)1 2m2V m2V
(2) 在t1时间内传送带的位移为s2,则:
s2=V0t1
由能量守恒有:
Q m g 1 2 m h2 V m cg o (s2 s 1 )
由以上两式得:Q=230J
9
方法归纳: 此类问题是以上两类的综合,此类题在传送带问 题中占绝大多数,有的过程相当复杂。一般分成 几问,前面的求解问题一般是力与运动方面的, 后面的问题一般是能量方面的。针对此类问题我 们应该分析物体的受力情况和运动情况,根据前 面两类问题的求解方法分别求解即可。

传送带问题归类分析报告

传送带问题归类分析报告

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,只要稍加留心,在工厂、车站、机场、装卸码头随处可见繁忙运转的传送带.近年来“无论是平时训练还是高考,均频繁地以传送带为题材命题”,体现了理论联系实际,体现了把物理知识应用于日常生活和生产实际当中.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.首先,概括下与传送带有关的知识:(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 。

传送带问题归类分析

传送带问题归类分析

传送带问题归类分析摘要:本文从实际例题的角度分析了传送带问题,传送带问题从运动的角度来讲属于多过程,从受力的角度看是摩擦力突变类的复杂问题。

通过分类导析有利于训练学生思维能力和知识的应用能力,在教学中分类导析有利于突破这一难点问题。

一、传送带模型分析情景传送带类别图示滑块可能的运动情况滑块受(摩擦)力分析情景1 水平一直加速受力f=μmg先加速后匀速先受力f=μmg,后f=0情景2 水平v0>v,一直减速受力f=μmgv0>v,先减速再匀速先受力f=μmg,后f=0v0<v,一直加速受力f=μmgv0<v,先加速再匀速先受力f=μmg,后f=0情景3 水平传送带长度l<,滑块一直减速到达左端受力f=μmg(方向一直向右)传送带长度l≥,v0<v,滑块先减速再向右加速,到达右端速度为v0受力f=μmg(方向一直向右)传送带长度l≥,v0>v,滑块先减速再向右加速,最后匀速,到达右端速度为v减速和反向加速时受力f=μmg(方向一直向右),匀速运动f=0情景4 倾斜一直加速受摩擦力f=μmg cosθ先加速后匀速先受摩擦力f=μmg cosθ,后f=mg sinθ情景5 倾斜一直加速受摩擦力f=μmg cosθ先加速后匀速先受摩擦力f=μmg cosθ,后f=mg sinθ先以加速度a1加速,后以加速度a2加速先受摩擦力f=μmg cosθ,后受反向的摩擦力f=μmg cosθ情景6 倾斜一直男女宝宝吧加速受摩擦力f=μmg cosθ先加速后匀速先受摩擦力f=μmg cosθ,后f=mg sinθ一直匀速(v0>v)受摩擦力f=mg sinθ一直匀速(v0=v )受摩擦力f=0先以加速度a1加速,后以加速度a2加速先受摩擦力f=μmg cosθ,后受反向的摩擦力f=μmg cosθ情景7 倾斜一直加速受摩擦力f=μmg cosθ一直匀速受摩擦力f=mg sinθ先减速后反向加速受摩擦力f=μmg cosθ,二、应用举例【例1】如图1所示,一水平传送装置由轮半径均为R= m的主动轮O1和从动轮O2及传送带等构成。

初中传送带问题归纳总结

初中传送带问题归纳总结

初中传送带问题归纳总结在初中物理学习中,我们学习了许多与力、运动相关的知识。

其中,传送带问题是一个常见且重要的实际问题。

通过研究与探索传送带问题,我们能够进一步理解力、运动以及其应用。

本文将对初中传送带问题进行归纳总结,帮助同学们深入了解这一概念。

一、传送带的基本概念和作用传送带是一种可以传送物体的设备,通常由带状物体和驱动装置组成。

传送带的作用是在物体之间传递动能,实现物体的输送或搬运。

通过调整传送带的速度和方向,我们可以控制物体的运动。

二、传送带问题的分类1. 速度问题:传送带的速度决定了物体在传送带上的运动速度,该问题要求我们根据给定的速度关系计算物体在传送带上的速度或运动时间。

2. 背靠传送带问题:物体背向传送带运动,通过对传送带和物体的相对速度和方向进行分析,我们可以推导出物体相对于地面的速度以及运动的时间和距离。

3. 传送带长度问题:当传送带长度有限时,该问题要求我们根据给定条件计算在传送带上进行运动的物体所需的时间和速度。

三、解决传送带问题的方法和步骤1. 确定已知量和目标量:通过仔细分析问题,我们需要明确已知的物理量和需要求解的目标量。

2. 建立物理模型:根据已知条件,我们可以建立与传送带问题相关的物理模型,包括传送带的速度、物体的速度以及物体与传送带的相对运动关系。

3. 运用物理原理:根据物理定律和公式,运用运动学知识进行分析和计算,推导出与问题相关的方程式。

4. 解方程求解:根据得到的方程式,进行代数运算和计算,求解出目标量的数值。

5. 检查和解释结果:检查计算结果是否合理,并对结果进行解释和评价。

四、常见传送带问题的应用案例1. 工业生产线:传送带被广泛应用于各类工业生产线上,用于物料的输送和装配,通过合理调控传送带的速度和方向,实现自动化生产。

2. 邮政快递:传送带在快递分拣中起到了重要作用,能够将包裹从一个地方传输到另一个地方,提高效率和准确性。

3. 商场收银台:商场收银台通常使用传送带将商品从顾客手中传送到收银员面前,方便商品的清点和结算。

传送带问题归类分析

传送带问题归类分析

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,只要稍加留心,在工厂、车站、机场、装卸码头随处可见繁忙运转的传送带.近年来“无论是平时训练还是高考,均频繁地以传送带为题材命题”,体现了理论联系实际,体现了把物理知识应用于日常生活和生产实际当中.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.首先,概括下与传送带有关的知识:(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mgsin θ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 。

传送带经典例题透析

传送带经典例题透析

传送带经典例题透析类型一、传送带的动力学问题——分析计算物体在传送带上的运动情况这类问题通常有两种情况,其一是物体在水平传送带上运动,其二是物体在倾斜的传送带上运动。

解决这类问题共同的方法是:分析初始条件→相对运动情况→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,然后根据牛顿第二定律和运动学公式计算。

1、物体在水平传送带上的运动情况的计算例1、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4 m,则物体由A 运动到B的时间和物体到达B端时的速度是:()A.2.5 s,2m/s B.1s,2m/sC.2.5s,4m/s D.1s,4/s举一反三【变式】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。

如图所示为一水平传送带装置示意图,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的行李无初速度地放在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=2m,g取10 m/ 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。

2、物体在倾斜传送带上运动的计算例2、如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A端到B端的长度为16m,传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动。

在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,求物体从A端运动到B端所需的时间是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)类型二:物体在传送带上的相对运动问题理解物体在传送带上的相对运动问题具有一定的难度,只要掌握了分析和计算的方法,问题便迎刃而解,解决此类问题的方法就是:分析物体和传送带相对于地的运动情况——分别求出物体和传送带对地的位移——求出这两个位移的矢量差。

传送带问题解题技巧归类分析口诀

传送带问题解题技巧归类分析口诀

梁桥老师整理纯Word资料,方便大家整理归纳编辑传送带问题解题技巧归类分析口诀1.水平传送带模型1(1)(2)2(1)速(2)速3(1)(2)端。

其中速度为21(1)(2)2(1)(2)(3)3(1)(2)(3)(4)4(1)(2)(3)1、如图所示为一水平传送带装置示意图。

A 、B 为传送带的左、右端点,AB 长L=2m ,初始时传送带处于静止状态,当质量2m kg =的物体(可视为质点)轻放在传送带A 点时,传送带立即启动,启动过程可视为加速度22a m s =∕的匀加速运动,加速结束后传送带立即匀速转动。

已知物体与传送带间动摩擦因数0.1μ=,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取l02m s ∕。

(1)如果物块以最短时间到达B 点,物块到达B 点时 的速度大小是多少?(2)上述情况下传送带至少加速运动多长时间? 解:(1)以最短时间运动到B 点的条件是摩擦力一直向右,充当动力,木块一直加速,对木块受力分析1mg ma μ=211/a m s =212v a L =解得 2m s ν=∕(2)临界条件是木块刚到B 点时,速度恰好等于皮带速度,皮带匀加速运动at ν=解得1t s =2、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v 2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v 2>v 1,则( ) A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用3、如图甲所示,以速度v 逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ。

现将一个质量为m 的小木块轻轻地放在传送带的上端,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则乙图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是( )解:物体刚放上传送带时,受力分析如图1sin +cos mg mg ma θμθ= 1sin +cos a g g θμθ=(1)达到共速后若cos sin mg mg μθθ≥ 即 tan μθ≥则木块与皮带共速下滑,不再相对滑动,此时 sin f mg θ=静 (2)达到共速后若cos sin mg mg μθθ< 即 tan μθ< 则木块与皮带达到共速后,不能保持相对静止,还要相对滑动 此时摩擦力必定方向,受力分析如图2sin cos mg mg ma θμθ-= 2sin cos a g g θμθ=-4、如图,水平传送带A 、B 两端相距s =3.5 m ,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。

高一物理传送带问题归类分析

高一物理传送带问题归类分析

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,只要稍加留心,在工厂、车站、机场、装卸码头随处可见繁忙运转的传送带.近年来“无论是平时训练还是高考,均频繁地以传送带为题材命题”,体现了理论联系实际,体现了把物理知识应用于日常生活和生产实际当中.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.首先,概括下与传送带有关的知识:(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 。

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传送带问题的归类例析传送带模型是一类比较复杂的动力学问题。

它涉及到静摩擦力与滑动摩擦力、力与运动、能量转化、摩擦生热等高中阶段重要的物理基础知识。

因其物理过程多,知识面广,综合性强,灵活性大,能很好地反映学生提取信息,分析问题,解决问题的能力而倍受各地高考命题者的青睐。

本文通过对传送带问题的几种常见模型的情景分析,力图达到化繁为简,化难为易的目的。

一、传送带的物体模型如图1所示,水平传送带(亦可为长木板,如图2所示)足够长,始速度V 0水平向右。

现将质量为m 的小煤块轻放在传送带上,煤块与传送带间的动摩擦因数为μ,试求煤块最终在传送带上留下的痕迹长度与由于摩擦产生的热量。

二、运动模型的突变由于煤块所受外力含摩擦力,因此,其所受外力的合力或加速度存在一定的取值范围。

当煤块与传送带速度达到相等时,两者能否保持相对静止,关键看两者加速度的可能值是否存在交集。

若存在,则保持相对静止,以相同的加速度运动,运动模型发生突变,反之,则要发生相对运动。

三、传送带问题的几种常见运动模型 1、传送带向右做始速度V 0的匀速直线运动由分析知,煤块起始速度小于传送带的速度,相对传送带向左运动,受到传送带对其水平向右的滑动摩擦力,因此,煤块起始向右做始速度为0,加速度为μg 的匀加速直线运动。

当速度增加到V 0时,煤块加速度a 的可能取值范围0≤a ≤μg ,与传送带的加速度a 0=0有交集,则两者将保持相对静止,以相同的速度V 0向右做匀速直线运动。

V —t 图像如图3所示。

煤块在传送带上留下的痕迹长度即为煤块对传送带相对位移的大小(亦即图3中阴影部分的面积)。

令两者速度相等历时t 则 V 0=at ①痕迹的长度 X相=X带-X煤= Vt- 221gtμ②由①②有 X相=gvoμ22摩擦生热 Q=μmg X相=20 21mv2、传送带水平向右做始速度为V0,加速度为a的匀加速直线运动。

(1)若a<μg,对煤块进行分析可知,煤块起始速度小于传送带的速度,相对传送带向左运动,受到传送带对其水平向右的滑动摩擦力,因此,煤块起始向右做始速度为0,加速度为μg的匀加速直线运动。

当速度增加到V时,煤块加速度a的可能取值范围0≤a≤μg,与传送带的加速度a有交集,则两者将保持相对静止,以相同的加速度a向右做匀加速直线运动。

V—t图像如图4所示。

令两者速度相等历时为t,则μgt=V0+at在时间t内两者的位移分别为X煤=221gtμ, X带= V0t+2021ta痕迹长度(亦即图4中阴影部分面积)X相=X带-X煤=)(22agv-μ摩擦生热 Q=μmg X相=)(22agmgv-μμ(2)当a≥μg时,对煤块进行分析可知,煤块起始速度小于传送带的速度,相对传送带向左运动,受到传送带对其水平向右的滑动摩擦力,因此,煤块起始向右做始速度为0,加速度为μg的匀加速直线运动。

由于a≥μg,则煤块速度始终小于传送带速度,煤块始终相对传送带向左运动,两者不可能保持相对静止,V—t图像如图5所示。

在图1t则痕迹长度X 相=X 带-X 煤= V 0t+20021t a -2021gt μ摩擦生热 Q=μmg X 相=μmg X 相=μmg (V 0t+20021t a -2021gt μ)在图2中,令CD=L 1,煤块自D 点飞出,由分析可知痕迹长度为L 1,摩擦生热为Q=μmgL 13、传送带水平向右做始速度为V 0,加速度大小为a 0的匀减速直线运动。

(1)若a 0≤μg ,对煤块进行分析可知,煤块起始速度小于传送带的速度,相对传送带向左运动,受到传送带对其水平向右的滑动摩擦力,因此,煤块起始向右做始速度为0,加速度为μg 的匀加速直线运动。

当速度增加到V 0时,煤块加速度a 的可能取值范围0≤a ≤μg ,与传送带的加速度a 0有交集,则两者将保持相对静止,V —t 图像如图6所示。

令两者速度相等历时为t ,则 μgt=V 0-a 0t 在时间t 内两者的位移分别为 X 煤=221gt μ , X 带= V 0t-2021t a痕迹长度(亦即图6中阴影部分面积) X 相=X 带-X煤=)(2020a g v +μ摩擦生热 Q=μmg X 相= )(2020a g mgv +μμ(2) 当a 0>μg 时,对煤块进行分析可知,煤块起始速度小于传送带的速度,相对传送带向左运动,受到传送带对其水平向右的滑动摩擦力,因此,煤块起始向右做始速度为0,加速度为μg 的匀加速直线运动。

当速度增加到V 0时,煤块加速度a 的可能取值范围0≤a ≤μg ,与传送带的加速度a 0无交集,两者不可能保持相对静止。

有由分析可知,若煤块继续向右做匀加速直线运动,则其速度将大于传送带的速度,煤块将相对于传送带向右运动,滑动摩擦力方向瞬间突变为水平向左,即煤块将向右做加速度大小为μg 的匀减速直线运动。

V —t 图像如图7所示。

由分析可知,此模型中有两个相对位移 Ⅰ、令两者达到相同速度历时t 则μgt=V 0-a 0t在时间t 内两者的位移分别为X 煤1=221gt μ , X 带1= V 0t-2021t a煤块相对传送带向左的相对位移大小(图7中△OAB 的面积) X 相1=X 带1-X煤1=)(2020a g v +μⅡ、在两者达到相同速度V t 后 V t =μgt=a g gV +μμ 在两者均自相同速度V t 减速至0这一过程之中,两者的位移 X煤2=gV t μ22X带2=22a V t此过程中煤块相对传送带向右的相对位移大小(图7中△OCD 的面积)X 相2= X 煤2- X 带2 =200200)(2)(a g a V g a g +-μμμⅢ、由分析可知,煤块在传送带上前后留下的痕迹有一部分重合,即痕迹长度取X 煤1 与X 煤2与中较大的值。

摩擦生热 Q=μmg (X 煤1+ X 煤2)=2002022020)(2)2(a g a V g ga a mg +-+μμμμ【例1:06年全国卷第24题】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a 0开始运动,当其速度到达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,相对于传送带不再滑动,求此黑色痕迹的长度.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s 0=t 't a 02021v + , s =a220v 传送带上留下的黑色痕迹的长度 L =s 0-s由以上各式得 L =ga g a 00202)(μμ-v【例2:10年福建卷第22题】如图所示,物体A 放在足够长的木板B 上,木板B 静止于水平面。

t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F 拉木板B ,使它做初速度为零,加速度a B =1.0m/s 2的匀加速直线运动。

已知A 的质量m A 和B 的质量mg 均为2.0kg,A 、B 之间的动摩擦因数1μ=0.05,B 与水平面之间的动摩擦因数2μ=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g 取10m/s 2。

求 (1)物体A 刚运动时的加速度a A(2)t=1.0s 时,电动机的输出功率P ;(3)若t=1.0s 时,将电动机的输出功率立即调整为P`=5W ,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s 时物体A 的速度为1.2m/s 。

则在t=1.0s 到t=3.8s 这段时间内木板B 的位移为多少?【解析】(1)物体A 在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛顿第二定律得1A A A m g m a μ=,代入数据解得0.5A a =2m/s(2) 1.0t =s 时,木板B 的速度大小为1B v a t ==m/s ,木板B 所受拉力F ,由牛顿第二定律有12()A A B B B F m g m m g m a μμ--+=, 解得:7F =N ,电动机输出功率 7P Fv ==W 。

(3)电动机的输出功率调整为5W 时,设细绳对木板B 的拉力为'F ,则''P F v =,解得'5F =N ,木板B 受力满足12()0A A B m g m m g μμ--+=F ,所以木板B 将做匀速直线运动,而物体A 则继续在B 上做匀加速直线运动直到A B 、速度相等。

设这一过程时间为't ,有111(')v a t t =+,这段时间内片的位移11's v t =,222122111'(')()()()22A B A B A A B P t t t m m gs m m v m m v μ---+=+-+, 由以上各式代入数据解得:木板B 在 1.0t =s 到3.8s 这段时间内的位移12 3.03s s s =+=m 。

以上是笔者在教学过程中归纳总结出的几种常见的传送带情景模型。

笔者认为,善于总结规律是学习物理的捷径,通过对模型的归纳总结,只要抓住综合问题的结合点与切入点,就能抓住物理模型,进而抓住物体的运动模型,最终抓住物理问题的解题思路。

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