高考专题之传送带上的问题

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“传送带”模型中的动力学问题(解析版)—2025年高考物理一轮复习

“传送带”模型中的动力学问题(解析版)—2025年高考物理一轮复习

运动和力的关系“传送带”模型中的动力学问题素养目标:1.掌握传送带模型的特点,了解传送带问题的分类。

2.会对传送带上的物体进行受力分析和运动状态分析,能正确解答传送带上物体的动力学问题。

1.(2024·北京·高考真题)水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动。

下列说法正确的是( )A.刚开始物体相对传送带向前运动B.物体匀速运动过程中,受到静摩擦力C.物体加速运动过程中,摩擦力对物体做负功D.传送带运动速度越大,物体加速运动的时间越长考点一 水平传送带中的动力学问题水平传送带问题的常见情形及运动分析滑块的运动情况情景传送带不足够长(滑块最终未与传送带相对静止)传送带足够长一直加速先加速后匀速v 0<v 时,一直加速v 0<v 时,先加速再匀速v 0>v 时,一直减速v 0>v 时,先减速再匀速滑块一直减速到右端滑块先减速到速度为0,后被传送带传回左端若v 0≤v ,则返回到左端时速度为v 0;若v 0>v ,则返回到左端时速度为v例题1. 如图所示,足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为1v ,一小滑块从传送带左端以初速度大小0v 滑上传送带,小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ,小滑块最终又返回到左端。

已知重力加速度为g )A .小滑块的加速度向右,大小为μgB .若01vv <,小滑块返回到左端的时间为1v v g m +C .若01v v >,小滑块返回到左端的时间为01v v gm +D .若01v v >,小滑块返回到左端的时间为()20112v v gv m +【答案】D【解析】A .小滑块相对于传送带向右滑动,滑动摩擦力向左,加速度向左,根据牛顿第二定律得:mg ma m =解得:a gm =1.若01v v >,先匀减速再反方向加速,反方向加速只能加速到1v ,不能加速到0v 。

2025人教版高考物理一轮复习讲义-第三章 第4课时 专题强化:“传送带”模型中的动力学问题

2025人教版高考物理一轮复习讲义-第三章 第4课时 专题强化:“传送带”模型中的动力学问题

考点二 倾斜传送带中的动力学问题
总结提升
倾斜传送带问题的常见情形及运动分析
情景
滑块的运动情况
传送带不足够长
传送带足够长
一直加速(一定满足关系 先加速后匀速(一定
μ>tan θ)
满足关系μ>tan θ)
考点二 倾斜传送带中的动力学问题
总结提升
情景
滑块的运动情况
传送带不足够长
传送带足够长
若μ≥tan θ,先加速后匀速
考点二 倾斜传送带中的动力学问题
(1)当煤块与传送带速度相同时,接下来它们能否 相对静止; 答案 不能
由于mgsin 37°>μmgcos 37°,所以煤块与传送带速度相同后,它们不 能相对静止。
考点二 倾斜传送带中的动力学问题
(2)煤块从A运动到B的时间; 答案 1.5 s
考点二 倾斜传送带中的动力学问题
考点二 倾斜传送带中的动力学问题
x2=L-x1=5.25 m, 由 x2=v0t2+12a2t22, 得t2=0.5 s 故煤块从A运动到B的时间为t=t1+t2=1.5 s。
考点二 倾斜传送带中的动力学问题
(3)煤块从A到B的过程中在传送带上留下痕迹的长度。 答案 5 m
第一过程痕迹长Δx1=v0t1-x1=5 m, 第二过程痕迹长Δx2=x2-v0t2=0.25 m, Δx2与Δx1部分重合,故痕迹总长为5 m。
一直加速
先加速后匀速
考点一 水平传送带中的动力学问题
总结提升
情景
滑块的运动情况
传送带不足够长(滑块最终未 与传送带相对静止)
传送带足够长
v0<v时,一直加速
v0<v时,先加速再匀速
v0>v时,一直减速

高中物理传送带问题(优选.)

高中物理传送带问题(优选.)

最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改高中物理传送带问题一、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。

前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。

若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。

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。

高考物理——传送带问题专题归类(含答案解析)

高考物理——传送带问题专题归类(含答案解析)

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,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。

高考物理知识讲解 涉及到传送带问题解析

高考物理知识讲解 涉及到传送带问题解析

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。

专题06 传送带问题(原卷版)-高考物理计算题专项突破

专题06 传送带问题(原卷版)-高考物理计算题专项突破

专题06 传送带问题一、牛顿第二定律:ma F =合;x ma F x =合;y ma F y =合。

二、牛顿第三定律:'F F -=,(F 与'F -等大、反向、共线)在解有关传送带问题时,首先应选择传送带及传送带上的物体作为研究对象;其次对传送带模型的临界状态进行分析:①摩擦力发生突变,②物体的运动状态发生突变。

然后对传送带模型中的力和运动进行分析,确定是水平传送带还是倾斜传送带,①水平传送带:先根据物体的受力和传送带的速度计算物体加速的时间t 和位移x 。

再由x 和传送带长度的大小关系判断物体的运动状态。

②倾斜传送带:若θμtan ≥,且物体能与传送带共速,则共速后物体匀速运动;若θμtan <,则物体必定有向下的加速度。

最后通过进一步计算物体在传送带上运动的时间t 、物体的位移x 、物体相对传送带的位移x ∆等得出结论。

1.水平传送带常见类型及滑块运动情况类型滑块运动情况(1)gL v μ2≥带,物体一直加速(2)gL v μ2<带,物体先加速后匀速(1)带v v >0时,若gL v v μ220-≤带,物体一直减速,若gL v v v μ2200->>带,物体先减速再匀速。

(2)带v v <0时,若gL v v μ220+≥带,物体一直加速,若gL v v v μ2200+<<带,物体先加速再匀速(1)gL v μ20≥时,物体一直做减速运动直到从传送带的另一端离开传送带。

(2)gL v μ20<时,当0v v ≥带时,物体先沿着0v 方向减速,再反方向加速,直至从放入端离开传送带;当0v v <带时,物体先沿着0v 方向减速,再反方向加速,最后匀速,直至从放入端离开传送带。

2.倾斜传送带常见类型及滑块运动情况类型滑块运动情况(1)v v <≤00时,若θμtan >,传送带比较短,物体一直以θθμsin cos g g a -=向上匀加速运动;传送带足够长,物体先以θθμsin cos g g a -=向上匀加速运动再向上匀速运动。

2025届高考物理复习:经典好题专项(“传送带”模型问题)练习(附答案)

2025届高考物理复习:经典好题专项(“传送带”模型问题)练习(附答案)

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。

高考物理传送带问题经典题型

高考物理传送带问题经典题型


v1 2gh 2m/s
则匀加速直线运动的时间为
v1 0 2 0 t2 2s a 1
2 v1 22 2m 通过的位移为 x2 2a 2 1
然后再作匀速运动,其通过的位移为,
x3 x1 x2 8 2 6m
x3 6 匀速运动的时间为 t 3 v 2 3s 1
所以物块在传送带上第一次往返所用的时间为
t t1 t 2 t 3 4 2 3 9s
题目
5 .如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的 水平传送带的长度为 L = 8m ,传送带的皮带轮的半径 均 为 R = 0.2m , 传 送 带 的 上 部 距 地 面 的 高 度 为 h = 0.45m ,现有一个旅行包(视为质点)以 v0 = 10m/s 的 初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之 间的动摩擦因数为μ=0.6.皮带轮与皮带之间始终不打 滑. g取10m/s2.讨论下列问题: ⑴ 若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时 取下,旅行包将从 B端滑落.则包的落地点距 B端的水 平距离为多少? L
t t1 t 2 2.5 s
(3)木块与传送带的相对位移 ΔS =vt1- s1=2.25m 传送带与物体之间产生热量 W f mgS 2 2.25 4.5 J
3.如图(a)所示,一滑块在光滑曲面轨道上由静止 开始下滑h高度后进入水平传送带,传送带的运行速度 大小为v=4m/s,方向如图。滑块离开传送带后在离地 H高处水平抛出,空气阻力不计,落地点与抛出点的水 平位移为s。改变h的值测出对应的 s值,得到如图(b) 所示h≥0.8m范围内的s2随h的变化图线,由图线可知, 抛出点离地高度为H= __________ m,图中 10 hx=__________m 。 1.6

高考传送带模型典型题

高考传送带模型典型题

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。

(完整版)高考物理——传送带问题专题归类(含答案解析)

(完整版)高考物理——传送带问题专题归类(含答案解析)

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,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。

传送带上的问题

传送带上的问题

高考热点专题——有关传送带问题的分析与计算传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,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,因而,这种类型问题具有生命力,当然成为高考命题专家所关注的问题。

物体在皮带的带动下做匀加速运动,当物体速度增加到与皮带速度相等时,跟皮带一块做匀速运动,分析时要充分考虑整个过程中物体的运动情况。

解决此类问题除用到牛顿运动定律外还要用到的动能定理、动量定理和能量守恒定律等知识。

传送带问题的考查一般从两个层面上展开:一是受力和运动分析。

受力分析中关键是注意摩擦力的突变(大小,方向)——发生在V物与V带相同的时刻;运动分析中关键是相对运动的速度大小与方向的变化——物体和传送带对地速度的大小与方向比较。

二是功能分析。

注意功能关系:WF =△EK+△EP+Q。

式中WF为传送带做的功,WF=F·S带(F由传送带受力情况求得);△EK ,△EP为传送带上物体的动能、重力势能的变化;Q是由于摩擦产生的内能:Q=f·S相对。

下面结合传送带两种典型模型加以说明。

典例分析【例1】如图所示,水平放置的传送带以速度v=2 m / 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到B 的时间和物体到B端时的速度是:()A.2.5 s,2 m / s B.1 s,2 m / s C.2.5 s,4 m / s D.1 s,4 / s【答案】A【解析】小物体放在A端时初速度为零,且相对于传送带向后运动,所以小物体受到向前的滑动摩擦力,小物体在该力作用下向前加速,a=μg,当小物体的速度与传送带的速度相等时,两者相对静止,不存在摩擦力,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,先由零开始加速,后做匀速直线运动。

小物体开始先做匀加速运动,加速度a=μg,达到的最大速度为2 m / s。

当v物=2 m / s时,。

传送带(解析版)--动力学中的九类常见问题

传送带(解析版)--动力学中的九类常见问题

动力学中的九类常见问题传送带【模型精讲】1.水平传送带问题情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v 0>v 时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v 0<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v 0>v 返回时速度为v ,当v 0<v 返回时速度为v 0解题关键:关键在于对传送带上的物块所受的摩擦力进行正确的分析判断。

(1)若物块的速度与传送带的速度方向相同,且v 物<v 带,则传送带对物块的摩擦力为动力,物块做加速运动。

(2)若物块的速度与传送带的速度方向相同,且v 物>v 带,则传送带对物块的摩擦力为阻力,物块做减速运动。

(3)若物块的速度与传送带的速度方向相反,传送带对物块的摩擦力为阻力,物块做减速运动;当物块的速度减为零后,传送带对物块的摩擦力为动力,物块做反向加速运动。

(4)若v 物=v 带,看物块有没有加速或减速的趋势,若物块有加速的趋势,则传送带对物块的摩擦力为阻力;若物块有减速的趋势,则传送带对物块的摩擦力为动力。

2.倾斜传送带问题情景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a 1加速后再以a 2加速情景3(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a 1加速后再以a 2加速(6)可能一直减速情景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(4)可能先减速,再反向加速,最后匀速(5)可能一直减速 求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。

如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定滑动摩擦力的大小和方向,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况。

当物体速度与传送带速度相同时,物体所受的摩擦力的方向有可能发生突变。

高中物理传送带问题(有答案)

高中物理传送带问题(有答案)

- 1 - 传送带问题例1:一水平传送带长度为20m 20m,以,以2m 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0.10.1,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?,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?,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,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,传送带的位移,传送带的位移,物体和传送带的相对位物体和传送带的相对位移分别是多少?(移分别是多少?(S1=1/2 S1=1/2 S1=1/2 vt1=2m vt1=2m vt1=2m,,S2=vt1=4m S2=vt1=4m,,Δs=s2-s1=2m s=s2-s1=2m))例2:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37=37°,以°,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=0.5,,已知传送带从A →B 的长度L=16m L=16m,则物体从,则物体从A 到B 需要的时间为多少?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 qm q 。

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:为止,其对应的时间和位移分别为:,1s 10101s a vt === m 52 21==a s u <16m 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)。

高考专题复习传送带问题

高考专题复习传送带问题

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tB.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于tC.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定等于tD.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t3、(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/sB.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,V B=3m/sC.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,V B=3m/sD.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,V B=2m/s5、(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.LvB.2LvC.2LgμD.2L vv gμ+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。

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高考热点专题——有关传送带问题的分析与计算传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,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,因而,这种类型问题具有生命力,当然成为高考命题专家所关注的问题。

物体在皮带的带动下做匀加速运动,当物体速度增加到与皮带速度相等时,跟皮带一块做匀速运动,分析时要充分考虑整个过程中物体的运动情况。

解决此类问题除用到牛顿运动定律外还要用到的动能定理、动量定理和能量守恒定律等知识。

传送带问题的考查一般从两个层面上展开:一是受力和运动分析。

受力分析中关键是注意摩擦力的突变(大小,方向)——发生在V物与V带相同的时刻;运动分析中关键是相对运动的速度大小与方向的变化——物体和传送带对地速度的大小与方向比较。

二是功能分析。

注意功能关系:W F=△E K+△E P+Q。

式中W F为传送带做的功,W F=F·S带(F 由传送带受力情况求得);△E K,△E P为传送带上物体的动能、重力势能的变化;Q是由于摩擦产生的内能:Q=f·S相对。

下面结合传送带两种典型模型加以说明。

典例分析【例1】如图所示,水平放置的传送带以速度v=2 m / 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到B 的时间和物体到B端时的速度是:()A.2.5 s,2 m / s B.1 s,2 m / s C.2.5 s,4 m / s D.1 s,4 / s【答案】A,【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)总时间t=t1+t2=2s【例3】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。

(1)F=4 N a=1 m / s2(2)t=1 s。

(3)t min=2 s。

v min=2 m / s【例4】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的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落在地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示,已知它落地时相对于B点的水平位移OC=L。

现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B点的距离为,当传送带静止时,让小物体P再次从A点静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面上的C 点。

当驱动轮转动而带动传送带以速度v匀速向右运动时(其他条件不变),物体P的落地点为D。

不计空气阻力,问传送带速度v的大小满足什么条件时,点O、D之间的距离s有最小值?这个最小值为多少?(传送带的速度v≤时,点O、D之间的距离最小,s min=L,即物体落点D与点C重合。

) 【例5】一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。

桌布的一边与桌的AB边重合,如图。

已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为。

现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。

若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)( )【例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。

现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。

(由以上各式得:)、【例7】如图所示,水平长传送带始终以速度v=3 m / s匀速运动。

现将一质量为m=1 kg 的物块放于左端(无初速度)。

最终物体与传送带一起以3 m / s的速度运动,在物块由速度为零增加至v=3 m / s的过程中,求:(1)由于摩擦而产生的热量。

(2)由于放了物块,带动传送带的电动机消耗多少电能?(1)(2)电动机多消耗的电能即物块获得的动能及产生的热量之和,即。

【例8】如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行。

现把一质量m=10kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经时间t=1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2。

求:(1)工件与皮带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。

【解析】(1)解得动摩擦因数为μ=(2电动机多消耗的电能为W=Q+E k+E p=230J【例9】有一台与水平方向成30°角的传送带运输机,如图所示,它将沙子从一处运送到另一处。

沙子在h=0.5 m高的地方自由落下,传送带始终以v=1 m / s的速度运转。

若沙子落到传送带上的流量为Q=50 kg / s,传送带的有效长度=10 m,电动机的效率η=80%,问至少须选多大功率的电动机?(g=10 m / s2)【解析】则P=Mgvsinα+Q (v+v0sinα)v=故选用的电动机的功率P'至少应为巩固练习:1.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度v2沿直同一直线向左滑上传送带后,经过一段时间后又返回光滑水平面上,其速度为v2',下列说法中正确的是()A.若v1<v2,则v2'=v1B.若v1>v2,则v2'=v2C.不管v2多大,总有v2'=v2D.若v1=v2,才有v2'=v12.某工厂一条输送工件的传送带安装如图所示,当传送带静止时,一滑块正在沿传送带匀速下滑,某时刻传送带突然加速向上开动,则与传送带静止时相比,木块滑到底部所用的时间()A.不变B.变长C.变短D.不能确定3.如图所示,一皮带输送机的皮带以13.6 m / s的速率做匀速运转,有效输送距离S=29.8 m,倾角θ=37°将一物体(可视为质点)轻放在A点,物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.1,求物体由A到B所需的时间?(g取10 m / s2)4.如图所示,一平直的传送带以速度v=2 m / s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B 处,A、B相距L=10 m。

从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6 s能传送到B处。

欲用最短的时间把从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少多大?5.如图所示,水平传送带水平段长L=6m,两皮带轮直径D均为0.2m,距地面高H=5m,与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以v0=5m/s的初速度滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。

求:(1)若传送带静止,物块滑到B端后做平抛运动的水平距离S;(2)若皮带轮顺时针以角速度ω=60rad/s转动,物块滑到B端后做平抛运动的水平距离S′。

6.如图为一皮带传动装置,传送带与水平面夹角为θ,A、B轮半径均为R,轴心间距为L,B轮由电动机带动,其传速为n。

在货物随皮带运动过程中,有一小球由静止开始沿光滑轨道滚下,到达传送带时,货物恰好运到传送带中央,当货物运动到距B轮L/4的C点时,小球恰好与货物相遇而未发生碰撞。

若皮带不打滑,且货物总与皮带保持相对静止,试求:(1)货物由传送带中央运动到C点所用时间;(2)轨道顶端与底端的高度差h。

7.如图所示,皮带轮带动传送带沿逆时针方向以速度v0=2 m / s匀速运动,两皮带轮之间的距离L=3.2 m,皮带绷紧与水平方向的夹角θ=37°。

将一可视为质点的小物块无初速地从上端放到传送带上,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,物块在皮带上滑过时能在皮带上留下白色痕迹。

求物体从下端离开传送带后,传送带上留下的痕迹的长度。

(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m / s2)8.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运动,两轮相距L AB=5m,将质量m=1kg的物体无初速地轻轻放在A处,若物体与皮带间的动摩擦因数μ=,取g=10m/s2。

求:(1)物体从A运动到B,皮带对物体所做的功是多少? (2)物体从A运动到B共需多少时间? (3)在这段时间内电动机对运输机所做的功是多少?9.一传送带装置示意图如图所示,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。

现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。

稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。

每个箱在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。

已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N。

这个装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。

求电动机的平均输出功率P。

参考答案:1.AB2.A3.t总=t1+t2=2 s+1 s=3 s。

4.【解析】。

5.【解析】6.【解析】7.【解析】ΔL2=x2'―x2=3 m―2 m=1 m由于ΔL2>ΔL1,所以痕迹长度为ΔL2=1 m。

8.【解析】(2)(1)摩擦产生的内能(3)电动机对运输机做功10.。

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