高三备考专题牛顿运动定律的应用之传送带模型
2018高三备考专题：牛顿运动定律的应用之传送带模型
【高三一轮教学案】牛顿运动定律应用--传送带模型2 017.10.1一、模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图(a)、(b)、(c) 所示。
①②③1.①擦力2.中S3.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。
【名师点睛】1. 在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段。
传送带传送的物体所受的摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
物体在传送带上运动时的极值问题，不论是极大值，还是极小值，也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻。
v物与v传相同的时刻是运动分段的关键点，也是解题的突破口。
2. 判定运动中的速度变化(即相对运动方向和对地速度变化)的关键是v物与v传的大小与方向，对二者的比较是决定解题方向的关键。
3.在倾斜传送带上需比较mg sin θ与F f的大小与方向，判断F f的突变情况。
4. 考虑传送带长度——判定临界之前是否滑出；物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v A＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为v B。
(取g＝10 m/s2)(1) 若传送带静止不动，求v B；(2) 若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B点的速度v B；来源于网络来源于网络(3) 若传送带以v ＝13 m/s 逆时针匀速转动，求v B 及工件由A 到B 所用的时间。
【典例2】 如图所示，水平传送带A 、B 两端相距s ＝3.5 m ，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A 端的瞬时速度v A ＝4 m/s ，到达B 端的瞬时速度设为v B .下列说法中正确的是( )A. 若传送带不动，v B ＝ 3 m/sB. 若传送带逆时针匀速转动，v B 一定等于3 m/sC. 若传送带顺时针匀速转动，v B 一定等于3 m/sD.情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。
牛顿运动定律的应用之传送带模型
牛顿运动定律的应用之传送带模型1．水平传送带水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向．在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速(若v物<v传，则物体加速；若v物>v传，则物体减速)，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速．计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况：①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|；①若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|.2．倾斜传送带物体沿倾角为θ的传送带传送时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动．解决倾斜传送带问题时要特别注意mg sin θ与μmg cos θ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况．【题型1】如图所示，水平传送带正在以v＝4 m/s的速度匀速顺时针转动，质量为m＝1 kg 的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g取10 m/s2).(1)如果传送带长度L＝4.5 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端；(2)如果传送带长度L＝20 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端.【题型2】如图所示，足够长的水平传送带，以初速度v0＝6 m/s顺时针转动.现在传送带左侧轻轻放上m＝1 kg的小滑块，与此同时，启动传送带制动装置，使得传送带以恒定加速度a＝4 m/s2减速直至停止；已知滑块与传送带的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.滑块可以看成质点，且不会影响传送带的运动，g＝10 m/s2.试求：(1)滑块与传送带共速时，滑块相对传送带的位移；(2)滑块在传送带上运动的总时间t.【题型3】如图所示，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，转动速度为v＝10 m/s，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5 kg的物体．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间．【题型4】如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ＝37°，传送带AB足够长，传送皮带轮以大小为v＝2 m/s的恒定速率顺时针转动.一包货物以v0＝12 m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数μ＝0.5，且可将货物视为质点.(g＝10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)求货物刚滑上传送带时加速度为多大？(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？这时货物相对于地面运动了多远？(3)从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？【题型5】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。
牛顿运动定律传送带模型专题
传送带模型专题——送你去远方Type 1：水平传送带问题：物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻．1.传送带是一种常用的运输工具，被广泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等．如图所示为火车站使用的传送带示意图．绷紧的传送带水平部分长度L ＝5 m ，并以v 0＝2 m/s 的速度匀速向右运动．现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端，已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，g 取10 m/s 2(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端；(2) 若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短，则传送带速度的大小应满足什么条件？最短时间是多少？2.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6m/s 的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg 的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m 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0.5，g=10m/s 2，则： （1）物体由静止沿斜面下滑到斜面末端的速度大小？（2）为使物体不掉下传送带，传送带左右两端AB 间的距离L 至少为多少？（3）物体在传送带上先向左运动后向右运动，最后沿斜面上滑所能达到的最大高度h ′为多少？Type 2：倾斜传送带问题：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．当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变．Attention 1：判断摩擦力的方向：当物体速度与传送带速度相等之前，物体受到摩擦力的作用，使得其速度趋向于传送带速度。
Attention 2：判断共速后是否还存在加速度：当物体速度与传送带速度相等时，判断重力沿斜面向下的分力（x G ）与最大静摩擦力（m ax 静f ）之间的关系，若max 静f G x >，则物体仍有沿斜面向下的加速度；若max 静f G x ≤，则物体相对于传送带静止，与传送带一起做匀速直线运动。
高三物理知识点传送带模型
高三物理知识点传送带模型高三物理知识点：传送带模型传送带模型是物理学中对运动的描述和解释的一种简化模型。
它常被用来说明物体在平稳运动状态下的变化规律和相关的物理概念。
本文将介绍传送带模型的基本原理和应用，以及与高考物理相关的知识点。
一、传送带模型的基本原理传送带模型基于以下假设：1. 假设传送带平稳运行，即传送带的速度保持不变；2. 假设系统在相对运动中处于稳态，即不受到外力的干扰；3. 假设传送带的运动与物体的运动具有良好的耦合性。
在传送带模型中，我们可以将物体视作一个质点，其运动状态由位置、速度和加速度等因素决定。
通过对物体所受的驱动力和阻力进行分析，可以得到物体在传送带上的运动规律。
二、传送带模型的应用1. 平抛运动：传送带模型可以用来解释物体在水平平面上的平抛运动。
在这种情况下，传送带的速度影响了物体的水平速度，而垂直方向的运动受到重力的影响。
根据传送带模型，物体的横向速度与传送带速度相等，而垂直速度受到重力加速度的影响。
这样，我们可以推导出物体在水平平面上的轨迹、飞行时间和最大高度等参数。
2. 斜抛运动：传送带模型也可以应用于物体在斜面上的抛体运动。
在这种情况下，传送带的速度和斜面的倾角会对物体的运动产生影响。
根据传送带模型，物体的速度可以分解为沿斜面和垂直斜面的分量。
这样，我们可以得到物体在斜面上的运动规律，包括滑动距离、飞行时间和最大高度等参数。
三、与高考物理相关的知识点传送带模型是理解和应用以下高考物理知识点的基础：1. 运动规律：通过传送带模型，我们可以更深入地理解运动物体的速度、加速度和运动规律。
包括匀速直线运动、匀加速直线运动等。
2. 平衡力分析：传送带模型可以帮助我们分析物体所受的平衡力和非平衡力。
比如，在平抛运动中，物体的横向速度受到传送带的平衡力，而垂直速度受到重力的非平衡力。
3. 牛顿定律：传送带模型也可以用来解释和应用牛顿定律。
在斜抛运动中，我们可以分析物体受到的斜面作用力和重力作用力，并根据牛顿定律推导运动方程。
【第11课时牛顿运动定律的综合应用】考点三 “传送带模型”问题
考点三“传送带模型”问题1．模型特征(1)水平传送带模型2.模型动力学分析(1)传送带模型问题的分析流程(2)判断方法①水平传送带情景1若v22μg≤l，物、带能共速；情景2若|v2－v20|2μg≤l，物、带能共速；情景3若v22μg≤l，物块能返回．②倾斜传送带情景1若v22a≤l，物、带能共速；情景2若v22a≤l，物、带能共速；若μ≥tan θ，物、带共速后匀速；若μ<tan θ，物体以a2加速(a2<a)．命题点1 水平传送带模型6．如图所示，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(v1＜v2)的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，从小物块滑上传送带开始计时，物块在传送带上运动的vt图象可能是( )A BC D【解析】物块滑上传送带，由于速度大于传送带速度，物块做匀减速直线运动，可能会滑到另一端一直做匀减速直线运动，到达另一端时恰好与传送带速度相等，故C正确．物块滑上传送带后，物块可能先做匀减速直线运动，当速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动，速度的方向保持不变，故B、D错误，A正确．【答案】AC命题点2 倾斜向下的传送带模型7．如图所示为粮袋的传送装置，已知A、B两端间的距离为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是( )A．粮袋到达B端的速度与v比较，可能大，可能小，也可能相等B．粮袋开始运动的加速度为g(sin θ－μcos θ)，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动C．若μ≥tan θ，则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B端一直做匀加速运动，且加速度a≥g sin θ【解析】若传送带较短，粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B端时的速度小于v；μ≥tan θ，则粮袋先做匀加速运动，当速度与传送带的速度相同后，做匀速运动，到达B端时速度与v相同；若μ<tan θ，则粮袋先做加速度为g(sin θ＋μcos θ)的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度为g(sin θ－μcos θ)的匀加速运动，到达B端时的速度大于v，选项A正确；粮袋开始时速度小于传送带的速度，相对传送带的运动方向是沿传送带向上，所以受到沿传送带向下的滑动摩擦力，大小为μmg cos θ，根据牛顿第二定律得加速度a＝mg sin θ＋μmg cos θm＝g(sin θ＋μcos θ)，选项B错误；若μ≥tan θ，粮袋从A到B可能一直是做匀加速运动，也可能先匀加速运动，当速度与传送带的速度相同后，做匀速运动，选项C、D均错误．【答案】 A命题点3 倾斜向上的传送带模型8．如图所示为某工厂的货物传送装置，倾斜运输带AB(与水平面成α＝37°)与一斜面BC(与水平面成θ＝30°)平滑连接，B点到C点的距离为L＝0.6 m，运输带运行速度恒为v0＝5 m/s，A点到B点的距离为x＝4.5 m，现将一质量为m ＝0.4 kg的小物体轻轻放于A点，物体恰好能到达最高点C点，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ1＝36，求：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空气阻力不计)(1)小物体运动到B点时的速度v的大小；(2)小物体与运输带间的动摩擦因数μ；(3)小物体从A点运动到C点所经历的时间t.【思路点拨】【解析】(1)设小物体在斜面上的加速度为a1，运动到B点的速度为v，由牛顿第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma1由运动学公式知v2＝2a1L，联立解得v＝3 m/s.(2)因为v<v0，所以小物体在运输带上一直做匀加速运动，设加速度为a2，则由牛顿第二定律知μmg cos α－mg sin α＝ma2又因为v2＝2a2x，联立解得μ＝7 8 .(3)小物体从A点运动到B点经历时间t1＝va2，从B运动到C经历时间t2＝v1a1联立并代入数据得小物体从A点运动到C点所经历的时间t＝t1＋t2＝3.4 s.【答案】(1)3 m/s (2)78(3)3.4 s解答传送带问题三步曲(1)水平传送带上物体的运动情况取决于物体的受力情况，即物体所受摩擦力的情况；倾斜传送带上物体的运动情况取决于所受摩擦力与重力沿斜面的分力情况．(2)传送带上物体的运动情况可按下列思路判定：相对运动→摩擦力方向→加速度方向→速度变化情况→共速，并且明确摩擦力发生突变的时刻是v物＝v传．(3)倾斜传送带问题，一定要比较斜面倾角与动摩擦因数的大小关系．。
高三物理总复习 牛顿运动定律 传送带模型课件
3.5
时速度仍为v0,在和挡板碰撞中无 机械能损失)
0.5 04
ω/rads-1
28
2005年江苏理综35. 35. (9分)如图所示为车站使用的水平传送带装置的
示意图.绷紧的传送带始终保持3.0m／s的恒定速率
运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为
h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到
系统所产生的热能是多少？
2、 传送带水平匀加速运动 传送带与物体的初速度均为零，传送带的加速度为 a0，则把
物体轻轻的放在传送带上时，物体将在摩擦力的作用下做匀加速 直线运动，而此时物体与传送带之间是静摩擦力还是滑动摩擦力 （即物体与传送带之间是否存在相对滑动）取决于传送带的加速 度与物体在最大静摩擦力作用下产生的加速度为 a 之间的大小关 系，这种情况下则存在着两种情况：
• 如下图所示，传送带的水平部分ab＝2 m， 斜面部分bc＝4 m，bc与水平面的夹角α＝ 37°.一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ＝ 0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v＝2 m/s.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送 到c点，且物体A不会脱离传送带．求物体A从 a点被传送到c点所用的时间．(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
方向的长度可忽略，子弹射穿木块的时间极短,且每次射
入点各不相同,
v0
取g 在被第二颗子弹击中前，木块
向右运动离A点的最大距离是多少？
v1 B L
(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？
(3)木块在传送带上的最终速度多大？
(4)在被第二颗子弹击中前，木块、子弹和传送带这一
L
A
B
度L应满足的条件.
习题课5传送带模型
解：开始时物体下滑的加速度：
a1＝g(sin 37°＋μcos 37°)＝10 m/s2，
运动到与传送带共速的时间为：
v 20 t1＝a1＝10 s＝2 s，
由于tan 37°＝0.75＞0.5，故物体加速下滑，
且此时：a2＝g(sin 37°－μcos 37°)＝2 m/s2，
1
1
根据 x2＝vt2＋2a2t2 2，即 64－20＝20t2＋2×2×t2 2，
下先向右做匀加速运动.
由μmg＝ma得a＝μg，
若传送带足够长，匀加速运动到与传送带同速后再与传
送带一同向右做匀速运动.
vv 物块匀加速运动的时间 t1＝a＝μg＝4 s
1
1
物块匀加速运动的位移 x1＝2at1 2＝2μgt1 2＝8 m
1
因为 4.5 m<8 m，所以物块一直加速，由 L＝2at2 得 t＝3 s
(2)如果传送带长度L1＝20 m，求经过多长时间物块将
到达传送带的右端.
解：（2）因为20 m>8 m，所以v物= v传送带时，摩擦力 变为0，此后物块与传送带一起做匀速运动，
物块匀速运动的时间 t2＝L1－v x1＝20－4 8 s＝3 s 故物块到达传送带右端的时间t′＝t1＋t2＝7 s.
分析传送带问题的步骤 1.初始时刻，根据v物、v带的关系，确定物体的受力情况， 进而确定物体的运动情况. 2.根据临界条件v物＝v带确定临界状态的情况，判断之后 的运动形式. 3.运用相应规律，进行相关计算.
例2、如图所示，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。工件滑上A端瞬时速
例1 、 如图所示，水平传送带正在以v=4m/s的速度匀速 顺时针转动，质量为m=1kg的某物块(可视为质点)与传 送带之间的动摩擦因数μ=0.1，将该物块从传送带左端 无初速度地轻放在传送带上(g取10 m/s2). (1)如果传送带长度L=4.5 m，求经过多长时间物块将到 达传送带的右端；
5、高三复习专题五 牛顿运动定律应用(2)动力学之传送带问题
高三复习专题五牛顿运动定律应用（2）动力学之传送带模型1.求解传送带问题应注意以下几点(1)在确定研究对象并进行受力分析后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段，而突变点一定发生在物体速度与传送带速度相同的时刻．物体在传送带上运动时的极值点也都发生在物体速度与传送带速度相同的时刻．v物与v传相同的时刻是运动分段的关键点，也是解题的突破口．(2)在倾斜传送带上需根据mg sin θ与F f的大小和方向，来确定物体的运动情况．(3)考虑传送带长度，判断物体与传送带共速之前是否滑出，物体与传送带共速以后是否一定与传送带保持相对静止．(4) 判断摩擦力的有无、方向是以传送带为参考系；计算摩擦力的功时，应用物体对地的位移；计算系统产生的内能时，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，应用物体对传送带的位移；应用运动学公式计算物体的相关物理量时，应以地面为参考系。
(5)注重用图像法解题2.两类情况（1）水平传送带模型：设传送带的速度为v带，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，两定滑轮之间的距离为L，物体置于传送带一端的初速度为v0。
一 水平传送带模型（一）对滑块可能的运动进行分析和计算：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。
物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。
情景一、(1) 物体在传送带上将一直加速。
（v 带 ≥gL μ2）(2) 物体在传送带上将先加速，后匀速。
（v 带＜gL μ2）情景二、(1)v 0>v 时，v 带≤gL V μ220-时，物体在传送带上将一直减速。
V 0＞ v 带＞gL V μ220- 时，物体在传送带上将先减速后匀速。
(2)v 0<v 时，V 0＜ v 带＜gL V μ220+ 时，物体在传送带上将先加速后匀速。
v 带 ≥gL V μ220+ 时，物体在传送带上将一直加速。
情景三、(1)传送带较短时， 即V 0≥gL μ2时，物体将一直做减速运动从传送带的另一端离开传送带。
高三备考专题：牛顿运动定律的应用之传送带模型
高三备考专题：牛顿运动定律的应用之传送带模型 Last updated on the afternoon of January 3, 2021【高三一轮教学案】牛顿运动定律应用--传送带模型一、模型特征一个物体以速度v 0(v 0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图(a)、(b)、(c)所示。
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。
三、注意事项1.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2.牛顿第二定律中a 动学公式中S 明确。
3.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。
【名师点睛】1.在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段。
传送带传送的物体所受的摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
物体在传送带上运动时的极值问题，不论是极大值，还是极小值，也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻。
v 物与v 传相同的时刻是运动分段的关键点，也是解题的突破口。
2.判定运动中的速度变化(即相对运动方向和对地速度变化)的关键是v 物与v 传的大小与方向，对二者的比较是决定解题方向的关键。
3.在倾斜传送带上需比较mg sin θ与F f 的大小与方向，判断F f 的突变情况。
4.考虑传送带长度——判定临界之前是否滑出；物体与传送带共速以后物体是否一定与传送带保持相对静止。
四、传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题1.水平传送带问题正确的分析判断。
判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x (对地)的过程中速度是否和传送带速度相等。
高三物理复习：传送带模型
传送带模型
一、送带传问题分类 按放置分：水平、倾斜两种; 按转向分: 顺时针、逆时针转两种。 按运动状态分：匀速、变速传送带两种。
二、常用知识点： （1）动力学规律 （2）牛顿第二定律 （3）动能定理、能量守恒定律
三、解题一般步骤 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
课堂小结
1、受力和运动分析： 摩擦力及运动性质突变临界点——V物=V带 运动方向转折点——V物=0 分析判断：一是 V物、V带的大小与方向；
二是f静=mgsinθ与fm=μmgcosθ的大小 2、功能关系分析
（1）物体功能关系：Wf=f·X物 W总=△EK （2）系统功能关系：WF=△EK+△EP+Q （3）对WF、Q的正确理解 传送带做的功：WF=F·X带 功率P=F×V带 （F由传送带受 力平衡求得）vΒιβλιοθήκη v0二、倾斜传送带
例3：如图所示，传送带两轮A、B的距离L＝11 m，皮带以 恒定速度v0＝2 m/s运动，现将一质量为m=1kg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°，(g取10 m/s2，sin37°=0.6,cos37° ＝0.8) 求：（1）物块从A端运到B端所需的时间是多少？ （2）摩擦力对工件做的功为多少？ （3）在这一过程中产生的热量为多少？ （4）电动机由于传送工件多消耗的电能为多少？
产生的内能：Q=f·X相对
三、拔高训练：
2、水平传送带以速度V0匀速运动，已知木块以速度V1从A冲 上传送带，且V1<V0,木块和传送带之间的动摩擦因数为μ， 已知传送带AB水平长度为L，由于木块和传送带之间的摩擦 原因，木块被传送带运送到终点B的过程中，在传送带上留 下的划痕长度也为L，求传送带的速度V0
高三专题复习传送带模型
高三专题复习传送带模型(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除高三物理牛顿定律应用传送带问题1.传送带分类：（常见的几种传送带模型）2.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；3.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？4.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。
5.典例分析：例1. 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＝10m/s的初速度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＝，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．）23例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 ＝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 (sin37°＝，cos37°＝，取g ＝10 m/s 2)．●针对训练1．如图，水平传送带A 、B 两端相距S= m ，工件与传送带间的动摩擦因数μ = ．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VB =3 m/sB ．若传送带以速度V=4 m/s 逆时针匀速转动，V B =3 m/sC ．若传送带以速度V=2 m/s 顺时针匀速转动，V B =3 m/sD ．若传送带以速度V=2 m/s 顺时针匀速转动，V B =2 m/s2.如图，光滑圆弧槽的末端与水平传送带相切，一滑块从圆槽滑下，以v 0=6m/s 的速度滑上传送带，已知传送带长L=8m,滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=，求下面三种情况下，滑块在传送带上运动的时间(g=10m/s 2)(1)传送带以4m/s 的速度逆时针转动；(2)传送带不动；(3)传送带以4m/s 的速度顺时针转动；3.如图所示,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v 0=2 m/s 的速率运行。
2023年高考小专题复习学案 专题16牛顿运动定律与传送带模型
专题16牛顿运动定律与传送带模型【知识梳理】一、传送带模型的分析流程二、解题关键1．理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的前提，摩擦力的方向沿两物体的接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向。
2．传送带模型常常涉及临界问题，当物体与传送带达到时，会出现摩擦力突变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口。
三、传送带的类型1．水平传送带模型情景一：(1)当传送带较短时，可能一直。
(2)当传送带较短时，可能先后。
情景二：(1)v0>v时，可能一直，也可能先再。
(2)v0<v时，可能一直，也可能先再。
(3)v0=v时，做运动。
情景三：(1)传送带较短时，滑块可能一直到达左端。
(2)传送带较长时，滑块可能先，再，最后回到右端。
①其中v0>v返回时速度为；②当v0<v返回时速度为。
总结：分析传送带问题的步骤(1)初始时刻，根据v物、v带的关系，确定物体的受力情况，进而确定物体的运动情况；(2)根据临界条件v物＝v带确定临界状态的情况，判断之后的运动形式；(3)运用相应规律，进行相关计算。
2．倾斜传送带模型情景一：①可能一直。
②可能先后。
情景二：①可能一直；②可能先后；③可能先以a1加速后再以a2加速；情景三：①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a1加速后再以a2加速；⑥可能一直减速。
情景四：①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④可能一直减速总结：当物体与传送带达到速度时，可以通过比较μ和tanθ的大小关系判断重力分力和最大静摩擦力的大小关系，从而判断共速后的运动mg sinθ=μmg cosθ←→μ=tanθmg sinθ>μmg cos θ←→μ﹤tanθmg sinθ﹤μmg cosθ←→ μ>tanθ【专题训练】一、单项选择题1．在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断正确的是（）A．甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力B．甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力C．乙情形中的行李箱受到沿输送带向上的静摩擦力D．乙情形中的行李箱受到沿输送带向下的滑动摩擦力2．如图所示，水平传送带静止不动，质量为1kg 的小物体，以4m/s 的速度滑上传送带的左端，最终以2m/s 的速度从传送带的右端离开传送带。
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高三备考专题牛顿运动定律的应用之传送带模型 RUSER redacted on the night of December 17,2020【高三一轮教学案】牛顿运动定律应用--传送带模型2017.10.1一、模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图 (a)、(b)、(c) 所示。
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。
三、注意事项1. 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2.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。
3. 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。
【名师点睛】1. 在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段。
传送带传送的物体所受的摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
物体在传送带上运动时的极值问题，不论是极大值，还是极小值，也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻。
v物与v传相同的时刻是运动分段的关键点，也是解题的突破口。
2. 判定运动中的速度变化(即相对运动方向和对地速度变化)的关键是v物与v传的大小与方向，对二者的比较是决定解题方向的关键。
3.在倾斜传送带上需比较mg sin θ与F f的大小与方向，判断F f的突变情况。
4. 考虑传送带长度——判定临界之前是否滑出；物体与传送带共速以后物体是否一定与传送带保持相对静止。
四、传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题1. 水平传送带问题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 返回时速度为v，当v0<v返回时速度为v0求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。
判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等。
物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。
【典例1】如图所示，水平传送带两端相距x＝8 m，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v A＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为v B。
(取g＝10 m/s2)(1) 若传送带静止不动，求v B；(2) 若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B点的速度v B；(3) 若传送带以v＝13 m/s逆时针匀速转动，求v B及工件由A到B所用的时间。
【典例2】如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝3.5 m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度v A＝4 m/s，到达B端的瞬时速度设为v B.下列说法中正确的是( )A. 若传送带不动，v B＝3 m/sB. 若传送带逆时针匀速转动，v B一定等于 3 m/sC. 若传送带顺时针匀速转动，v B一定等于 3 m/sD. 若传送带顺时针匀速转动，有可能等于 3 m/s2. 倾斜传送带问题：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a1加速后以a2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其大小和方向，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等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。
【典例3】如图所示，为传送带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角θ＝37°，A、B两端相距5.0 m，质量为M＝10 kg的物体以v0＝6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5.传送带顺时针运转的速度v＝4.0 m/s，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：（1）物体从A点到达B点所需的时间；（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？【典例4】如图所示，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，转动速度为v ＝10 m/s，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5 kg的物体。
已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求：（1）传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；（2）传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间。
3. 组合类的传送带【典例5】如图所示，传送带的水平部分ab ＝2 m ，斜面部分bc ＝4 m ，bc 与水平面的夹角α＝37°.一个小物体A 与传送带间的动摩擦因数μ＝0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v ＝2 m/s.若把物体A 轻放到a 处，它将被传送带送到c 点，且物体A 不会脱离传送带。
求物体A 从a 点被传送到c 点所用的时间。
(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)针对训练一、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′，则下列说法正确的是：（ ） A. 只有v 1= v 2时,才有v 2′= v 1 B. 若v 1 >v 2时, 则v 2′= v 2C. 若v 1 <v 2时, 则v 2′= v 1 D. 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. 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，物体到传送带左端的距离为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 的速度做逆时针转动时(v 1<v 2)，绳中的拉力分别为F 1、F 2；若剪断细绳，物体到达左端的时间分别为t 1、t 2，则下列说法正确的是( )A. F 1<F 2B. F 1＝F 2C. t 1一定大于t 2D. t 1可能等于t 25. 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 ／s 2。
（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。
6. 如图甲所示，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 ，得到如图乙所示的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？二、倾斜放置运行的传送带7. 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v 0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<tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )8. 如图所示为某工厂的货物传送装置，倾斜运输带AB ( 与水平面成α＝37°角 ) 与一斜面BC (与水平面成θ＝30°角) 平滑连接，B 点到C 点的距离为L ＝0.6 m ，运输带运行速度恒为v 0＝5 m/s ，A 点到B 点的距离为x ＝4.5 m ，现将一质量为m ＝0.4 kg 的小物体轻轻放于A 点，物体恰好能到达最高点C 点，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ1＝ 36，求：( g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空气阻力不计)(1) 小物体运动到B 点时的速度v 的大小； (2) 小物体与运输带间的动摩擦因数μ； (3) 小物体从A 点运动到C 点所经历的时间t .图乙/radS /m31图甲v 0三、组合类的传送带9. 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；10. 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. 45 m ，B, C 相距很近。