高中物理传送带问题分类解析

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第24讲传送带高中物理必修一

第24讲传送带高中物理必修一

第24讲传送带高中物理必修一

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:

WF=△EK+△EP+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。

高中物理传送带问题(强烈推荐)

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A. 物块将仍落在Q点 B. 物块将会落在Q点的左边 P C. 物块将会落在Q点的右边 D. 物块有可能落不到地面上
Q
例4、 如图示,物体从Q点开始自由下滑,通过粗 糙的静止水平传送带后,落在地面P点,若传送带按 顺时针方向转动。物体仍从Q点开始自由下滑,则物 体通过传送带后: ( ) D Q A. 一定仍落在P点 B. 可能落在P点左方 C. 一定落在P点右方 D. 可能落在P点也可能落在P点右方 解:物体滑下的初速度为v0 ,传送带静止时,物体滑到右端速
解答:(1)a=μg=6m/s2 (2)能
VA2 - VB2 =2as
VB =2m/s
物体仍然始终减速
VB =2m/s
阻止方法:减小工件初速度、增加皮带长度、增大动摩擦因素 增大物体质量和增大皮带逆时针转动的速度,能阻止吗? 物体不能到达B端,将如何运动? (3)物体先加速后匀速 t1 =(v-vA)/a=0.5s S2=S-S1=2. 25m S1= vA t1+at2/2=5.75m t2= S2/v=0.17s
运动的总时间 t=t1+t2=3 s
1.2011·西城一模如图所示,倾角为θ 的传送带沿逆时
针方向以加速度a加速转动时,小物体A与传送带相对静止,重 力加速度为g.下列说法正确的是( ) A.只有a>gsinθ ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 B.只有a<gsinθ ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 C.只有a=gsinθ ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 D.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用

高中物理难点分类解析传送带模型问题(经典)

高中物理难点分类解析传送带模型问题(经典)

传送带问题

难点突破策略:

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。

(1)若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带(2)前进方向的摩擦力。

(3)若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。

高中物理传送带问题(全面)讲解

高中物理传送带问题(全面)讲解

f L=1/2m(v02-v12)
传送带转动时,可能一直减速,也可能先加(减)速后匀速
运动,相对滑动的距离为s f s=1/2m(v02-v22)
s≤L
∴v2≥v1
例5、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.
②在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力,P处受向下的 滑动摩擦力
③在CB段物体不受静摩擦力,Q处受向上的静摩擦力 ④在CB段物体受水平向右的静摩擦力,P、Q两处始终
受向下的静摩擦力 • A. ①② B. ①④ • C. ②③ D. ③④
C
皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为,如图2所示。 将质量为m的小物块放在皮带传送机上,随皮带一起 向下以加速度a做匀加速直线运动,则下列说法中正 确的是( )。
A
B
B
当μ=0时, C对
N fA v mg
N
A
N
ff mg
Bv
mg
变式题( 2012·兖州检测)某飞机场利用如图 13-9 所示的传送带 将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角 θ=30°,传送带两 端 A、B 的长度 L=10 m,传送带以 v=5 m/s 的恒定速度匀速向上运动.在 传送带底端 A 轻轻放一质量 m=5 kg 的货物,货物与传送带间的动摩擦因 数 μ= 23,求货物从 A 端运送到 B 端所需的时间.(g 取 10 m/s2)

高中物理必修一 涉及到传送带问题解析 (含练习解析)

高中物理必修一   涉及到传送带问题解析  (含练习解析)

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。

高中物理必修一 涉及到传送带问题解析 (含练习解析)

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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。

高中物理传送带专题题目与问题详解

高中物理传送带专题题目与问题详解

传 送 带 问 题

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.

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.)

例3、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B 端,且传送到B 端时没有被及时取下,行李包从B 端水平抛出,不计空气阻力,g 取10 m/s 2

(1) 若行李包从B 端水平抛出的初速v =3.0m /s ,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;

(2) 若行李包以v 0=1.0m /s 的初速从A 端向右滑行, 包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,要使它从B 端飞出的水平距离等于(1)中所 求的水平距离,求传送带的长度L 应满足的条件?

高中物理必修一知识点总结传送带问题归类分析

高中物理必修一知识点总结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。

高中物理传送带问题(全面)课件

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VS
详细描述
当物体沿倾斜传送带向下运动时,同样会 受到传送带施加的滑动摩擦力作用。根据 物体与传送带的相对运动状态,摩擦力可 能为动力或阻力。当物体速度小于传送带 速度时,摩擦力为动力,使物体加速;当 物体速度大于传送带速度时,摩擦力为阻 力,使物体减速。
物体在倾斜传送带上静止的情况
总结词
分析物体受到的摩擦力和重力的作用,以及 物体的平衡状态。
应用实例
当物体在传送带上滑动时,合外力对 物体所做的功等于物体动能的增加量 。通过比较物体在传送带上滑动前后 的动能,可以判断物体的运动状态变 化。
重力势能与传送带问题
重力势能
物体由于受到重力作用而具有的势能 。在传送带问题中,重力势能的变化 会影响物体的运动状态。
应用实例
当传送带倾斜时,物体在传送带上滑 动的过程中,重力势能会发生变化。 通过分析重力势能的变化,可以判断 物体在传送带上的运动情况。
摩擦力做功与传送带问题
摩擦力做功
摩擦力对物体所做的功等于摩擦力与物体在 摩擦力方向上移动的距离的乘积。在传送带 问题中,摩擦力做功会影响物体的动能和势 能变化。
应用实例
当物体在传送带上滑动时,摩擦力对物体做 负功,导致物体的动能减少。同时,摩擦力 做功也会引起物体重力势能的变化。通过分 析摩擦力做功的情况,可以深入理解物体在
02
水平传送带问题

高中物理传送带问题(全面)课件

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Baidu Nhomakorabea
应用物理公式解题
根据物体的运动状态和所受的 力,应用物理公式求解问题, 如牛顿第二定律、运动学公式 等。
验证答案的合理性
最后需要验证所得答案的合理 性,确保答案符合实际情况和
物理规律。
水平传送带问题
02
水平传送带上的物体加速
物体在水平传送带上加速时,由于受到传送带的摩擦力作用 ,物体的速度会逐渐增加。此时,物体所受的摩擦力与传送 带的速度方向相同,即为滑动摩擦力。
垂直传送带问题
物品在垂直传送带上滑动,需要考 虑物品的初速度、末速度、加速度 以及重力。
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
分析物体在传送带上所受的力 ,包括重力、支持力、摩擦力
和可能存在的其他外力。
确定物体的运动状态
根据受力情况确定物体的运动 状态,如静止、匀速直线运动 、匀加速或匀减速运动等。
根据牛顿第二定律,物体所受的合外力等于物体质量与加速 度的乘积,即$F_{合} = ma$。由于物体受到的滑动摩擦力不 变,因此加速度不变,物体将做匀加速运动。
水平传送带上物体减速
当物体在水平传送带上减速时,物体所受的摩擦力方向与传送带的速度方向相反 ,即为滑动摩擦力。由于滑动摩擦力不变,物体的加速度不变,物体将做匀减速 运动。
物体沿倾斜的传送带匀速
当物体沿倾斜的传送带匀速运动 时,物体受到的支持力和摩擦力 平衡,重力沿斜面向下的分力与 摩擦力沿斜面向上的分力平衡。

高中物理传送带问题(全面)

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2.常用方法: 动力学方法 图像法 功能关系法 动量的观点
一般分类:
1.水平传送带匀速运动
2.水平传送带变速运动 3.斜面形传送带 4.组合传送带
五、分类解析
(三)斜面形传送带 1.传送带匀速向上运动 (1)物体由顶端释放 (2)物体由底端释放 2.传送带匀速向下运动 (1)物体由顶端释放 (2)物体由底端释放
答案:3 s
[解析] 由牛顿第二定律 μ mgcos30°-mgsin30°=ma 解得 a=2.5 m/s2
货物匀加速运动的时间
t1=va=2 s
货物匀加速运动的位移
s1=12at21=12×2.5×22 m=5 m 随后货物做匀速运动,运动位移 s2=L-s1=5 m 匀速运动时间 t2=sv2=1 s 运动的总时间 t=t1+t2=3 s
c、10m/s ≤ V带< 14m/s 物体先加速后匀速 VB= V带
d、 V带≥14m/s
物体始终加速
VB= 14m/s
c、10m/s ≤ V带
? 物体加速 VB= V带
(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’
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

高中高考物理传送带问题解析

高中高考物理传送带问题解析

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。

高中物理必修一传送带问题

高中物理必修一传送带问题

涉及到传送带问题解析

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【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。

高中物理传送带问题(强烈推荐)

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传送带题型分类解析
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。
1.一般步骤:以滑块为研究对象,逐段进行
双分析,确定符合的规律,列方程求解。特 别注意滑块与带子的速度关系对摩擦力的影 响。
A. 物块将仍落在Q点 B. 物块将会落在Q点的左边 P C. 物块将会落在Q点的右边 D. 物块有可能落不到地面上
Q
例4、 如图示,物体从Q点开始自由下滑,通过粗 糙的静止水平传送带后,落在地面P点,若传送带按 顺时针方向转动。物体仍从Q点开始自由下滑,则物 体通过传送带后: ( ) D Q A. 一定仍落在P点 B. 可能落在P点左方 C. 一定落在P点右方 D. 可能落在P点也可能落在P点右方 解:物体滑下的初速度为v0 ,传送带静止时,物体滑到右端速
滑动摩擦力 f1= μmgcosθ=75N a=μgcosθ-gsinθ=g/4 =2.5 m/s2 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 t2= s2 /v=1.6 s 静摩擦力 f2= mgsinθ=50N 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 带动皮带的电动机由于传送 工件多消耗的Hale Waihona Puke Baidu能为 W= f1 vt1 + f2 vt2 =75×1.6+50×3.2 =120+160=280J

高中物理传送带14种题型

高中物理传送带14种题型

高中物理传送带14种题型

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高中物理学科作为理科三大基础学科之一,在升级转型、转化升华中愈发重要。作为中学阶段最后一次系统学习物理的机会,高中物理对于学生将来的学习和职业选择都有着深远的影响。其中,传送带作为物理学中的一个重要知识点,也是高中物理考试的重难点之一,需要高中生深入理解和掌握。下面,我们将介绍高中物理传送带的14种题型。

第一类:单速传送带运动

1. 如果物体和传送带速度大小相同,方向相同,物体相对于传送带的位移为多少?

答案:位移为0。

2. 如果物体和传送带速度大小相同,方向不同,物体相对于传送带的位移为多少?

答案:位移为速度差乘以时间。

第二类:多速传送带运动

3. 如果传送带有两个段落,第一个段落速度为v1,第二个段落速度为v2,物体在两个段落上的运动时间都为t,物体在整个传送带上的位移

为多少?

答案:位移为v1t + v2t。

4. 如果传送带有两个段落,第一个段落速度为v1,第二个段落速度为

v2,物体在两个段落上的运动时间都为t,物体在第二个段落上的位移

为多少?

答案:在第二个段落上的位移为v2t,物体在第一个段落上的位移为

v1t。

第三类:传送带匀加速运动

5. 如果物体距离传送带起始点的抛射高度为H,传送带的初始速度为

v0,传送带以加速度a匀加速运动,物体从传送带抛出时的初速度为

v0,求物体落地时的时间t和水平方向的位移S。

答案:t = (sqrt(H*2/9.8) + sqrt((2H/9.8)+1)*v0)/a, S = (v0 + a*t/2)*t。

人教版高中物理复习:六类传送带模型 (共49张PPT)

人教版高中物理复习:六类传送带模型 (共49张PPT)
4
解析
(2)处理方法:在物块刚放上传送带时,在传送带上与物块接触的地方取一点 M,认为 M 点一直往前做匀速 直线运动,M 运动的距离即为传送带相对地面的位移。物块相对传送带的位移的大小即物块相对于 M 点的 距离。
方法一:只有在匀加速阶段二者才会发生相对运动,传送带在 4 s 内的位移为 x1=vt1=16 m,物块与传送带 间的相对位移大小 Δx=x1-x=8 m。 方法二:作出物块和传送带的 v -t 图像如图所示,阴影部分为二者相对位移大小,易得 Δx=2vμ2g=8 m。
20
五、倾斜传送带向下匀速运动
[例5] 如图所示,传送带AB的长度为L=16 m,与水平面的夹角θ=37°,传送带以速度v0=10 m/s匀速 运动,方向如图中箭头所示。在传送带最上端A无初速度地放一个质量m=0.5 kg的小物体(可视为质点), 它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5。g取10 m/s2。求: (1)物体从A运动到底端B所用的时间; (2)物体与传送带的相对位移。
6
小结
如图所示,物体m轻轻地放上顺时针匀速运动的传送带上,“轻放”的含义是物体的初速度为零。由于物 体的初速度为零,因此物体相对传送带向左运动,物体受到向右的滑动摩擦力作用,产生向右的加速度, 加速度大小a=μmg/m=μg。物体从左端运动到右端,有两种可能情况:
7
小结
(1)物体m在全过程中始终都没有达到与传送带相同的速度,则物体在全过程都处于匀加速运动状态。 (2)先经过一段时间匀加速运动,当其速度达到与传送带速度相同时,摩擦力突变为零,物体在重力和支 持力的共同作用下,保持和传送带相同的速度做匀速直线运动。设传送带的长度为L,而物体速度与传 送带速度相同时,相对于地面的位移x=v2/2μg。 以上两种运动情况取决于传送带的长度L与x的关系。若x≥L,则物体一直做匀加速运动,若x<L,则先 做匀加速运动后做匀速运动。
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传 送 带 问 题 分类 解析

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.

一、传送带问题中力与运动情况分析

传送带的试题以力和运动的关系为多见,有水平方向的,有倾斜方向的,也有水平和倾斜两个方向相结合的,还有变形的传送带.在处理传送带上的力和运动的关系时,有依据物体的受力情况,判断物体的运动性质;也有依据物体的运动性质,去求解物体的受力情况.

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.

分析 工件无初速度地放在传送带上,由于传送带以2 m/s 的恒定速度匀速运动,工件在传送带上受到传送带给予的滑动摩擦力作用做匀加速运动,当工件加速到与传送带速度相等时,如果工件没有滑离传送带,工件在传送带上再不相对滑动,两者一起做匀速运动.

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=a

v 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=

v l 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

点评 这是一道传送带以恒定速度运转,而被运送的工件初速度为0的实际问题,解决这类问题首先要对被运送的工件进行受力分析,由工件的受力情况判断出工件的运动性质,然后根据运动性质求解待求物理量。一般情况下,工件在传送带上有两种运动形式,一是匀加速运动,二是匀速运动。从匀加速运动到匀速运动过程中,往往要对工件在传送带上做加速运动结束时是否滑离传送带作出判断,如果已经滑离传送带,则工件不存在匀速运动阶段,如果没有滑离,则工件将与传送带一起做匀速运动.可见工件是否滑离传送带的判断是不能忽视的.

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.)

分析 旅行包受力情况如图乙所示,旅行包受到自身重力mg 、方向竖直向下,传送带给予的支持力F N 、方向竖直向上,传送带对旅行包的滑动摩擦力、方向水平向左;由受力图可知,旅行包水平滑上传送带后将做初速度为v 0=10m/s 的匀减速运动;由于传送带以速度v =4m/s 匀速运动,所以只要旅行包不滑离传送带,总有旅行包和传送带的速度达到相等时刻,此时,旅行包便与传送带一起做匀速运动.

图 甲

图 乙

解答 设旅行包在传送带上做匀加速运动的时间为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 2

t 1=a

v v -0 代入数据可得:t =1s

此时旅行包通过的位移为s 1 ,由匀加速运动的规律,

有 s 1=g

v v μ22

20-=7 m 代入数据可得:s 1=7 m <L

可知在匀加速运动阶段,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,设做匀速运动的时间为t 2 ,则t 2=

v

s 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

点评 例2与例1最大的区别是被运送的物体的初速度比传送带运动的速度要大得多,这一题设条件的变化,直接影响到工件在传送带上所受的滑动摩擦力的方向,此时摩擦力所起到

的作用不是例1中使物体加速,而是使物体减速.显而易见初始运动情况会影响受力情况,进而影响后来的运动情况. 例3、(2005年卷35) 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.现有一行包(可视为质点)由A 端被传送到B 端,且传送到B 端时没有被及时取下,行包从B 端水平抛出,不计空气阻力,g 取l 0 m/s 2

(1) 若行包从B 端水平抛出的初速v =3.0m /s ,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;

(2) 若行包以v 0=1.0m /s 的初速从A 端向右滑行, 包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,要使它从B 端飞出的水平距离等于(1)中所 求的水平距离,求传送带的长度L 应满足的条件?

(1)设行包在空中运动时间为t ,

飞出的水平距 离为s ,则

h=1/2 gt 2 ① s =v t ②

代入数据得:t =0.3s ③ s =0.9m ④

(2)设行包的质量为m ,与传送带相对运动时的加速度为a ,则滑动摩擦力 ⑤

代入数据得:a =2.0m/s 2 ⑥

要使行包从B 端飞出的水平距离等于(1)中所求水平距离,行包从B 端飞出的水平抛出的初速度v=3.0m/s

设行被加速到时通过的距离为s 0,则

2as 0 =v 2-v 02 ⑦

代入数据得 s 0=2.0m ⑧

故传送带的长度L 应满足的条件为:L ≥2.0m

F mg ma μ==

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