传送带问题归类解析---学生版
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。
传送带问题分类解析
传送带问题分类解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,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,也是难点。
现通过对传送带问题进行归类解析,从而阐述解决这类问题的基本方法,找出解决问题的关键,揭示这类问题的实质。
一、依托传送带的受力分析问题例题1如图所示,一质量为m的货物放在倾角为α的传送带一起向上或向下做加速运动。
设加速度为α,试求两种情形下货物所受的摩擦力F。
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F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,则摩擦力为零;当加速度大于这一值时,摩擦力F应沿传送带向下;当加速度小于这一值时,摩擦力F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题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。
(完整word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。
高中物理传送带问题(全面)讲解
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
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.
v
30°
解: 设工件向上运动距离S 时,速度达到传送带的速 度v ,由动能定理可知
μmgS cos30°– mgS sin30°= 0- 1/2 mv2
解得 S=0. 8m,说明工件未到达平台时,速度已达到 v ,
所以工件动能的增量为 △EK = 1/2 mv2=20J
工件重力势能增量为
△EP= mgh = 200J
答案:3 s
[解析] 由牛顿第二定律 μmgcos30°-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
A
B
高考物理——传送带问题专题归类(含答案解析)完整版.doc
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。
传送带问题归类分析
传送带问题归类分析[问题特点]:传送带问题是高中动力学问题中的难点,它是以真实的物理现象为命题情景,涉及牛顿运动定律、运动学规律、动能定理及能量守恒定律,既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,是高考试题中一种比较常见的题型。
一、问题的分类按传送带放置分水平、倾斜两种;按转动方向分顺时针、逆时针转两种。
二、典例分析例题1:如图所示,水平传送带以v =5 m/s 的恒定速度运动,传送带长L =7.5 m ,今在其左端A 将一m =1 kg 的工件轻轻放在上面,工件被带动,传送到右端B ,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,试求:(g =10 m/s 2)(1)工件经多长时间由A 端传送到B 端?(2)此过程中系统产生多少热量?(3)跟不放物体相比,传送带电机多消耗的电能为多少?受力分析与运动分析:拓展1:若工件以v 0=7 m/s 的速度滑上传送带,工件由A 端到B 端的时间及系统因摩擦而生的热为多少?受力分析与运动分析:拓展2:如图所示,若传送带沿逆时针方向转动,且v =5 m/s ,试分析当工件以初速度v 0=3 m/s 和v 0=7 m/s 时,工件的运动情况,并求出该过程产生的摩擦热。
受力分析与运动分析:归纳总结: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。
1、受力分析与运动分析:2、功能关系分析: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?受力分析与运动分析:归纳总结:(2)功能关系分析①对系统:W带=Q=②对物体:=ΔE k例题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m,皮带的运动速度为v,皮带斜面的倾斜角为θ,水泥袋的与皮带间的动摩擦因数为μ,传送带的最高点距地面的高度为H,水泥袋从底端运动到顶端的总时间为t,带动运输机的电动机的功率恒为P。
专题二 传送带问题分类解析答案
专题二 传送带问题分类解析答案一、水平传送带问题的变化类型1.解析:物块放到传送带上后先做匀加速运动,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前做匀速运动 物块匀加速间g vavt μ==1=4s物块匀加速位移2212121gt at s μ===8m ∵20m>8m ∴以后小物块匀速运动 物块匀速运动的时间s m v s s t 3482012=-=-=∴物块到达传送带又端的时间为:st t 721=+2.解析:若平传送带轴心相距2.0m ,则根据上题中计算的结果则2m<8m ,所以物块在两迷的位移内将一直做匀加速运动,因此s gst 2101.0222=⨯⨯==μ3.解析:当物体一直做匀加速运动时,到达传送带另一端所用时间最短,所以传送带最小速度为:s m gs as v /3.620101.0222=⨯⨯⨯===μ变式训练: BC二.倾斜传送带问题的变化类型 1:解析:物块放到传送带上后,沿斜面向下做匀加速直线运动,开始相对于传动带向后运动,受到的摩擦力向前(物体受力如图所示),所以:mg G = (1) θsin G N =;(2)N f μ= (3)ma mg mg =+θμθcos sin (4)由以上四式可得:21/10cos sin s m g g a =+=θμθ当物体加速到与传送带同速时,位移为:GG 2G 1GG 2G 1mL m avs 295221=<==sa vt 111==物块加速到与传送带同速后,由于θμθcos sin mg mg >,所以物块相对于传送带向下运动,摩擦力变为沿斜面向上(受力如图示)所以加速度为22/2cos sin s m mg g a =-=θμθst t a vt s L s 221222212=⇒+=-=因此物体运动的总时间为s t t t 321=+= 2:上题中若8.0=μ,物块下滑时间为多少?解析:若8.0=μ,开始(即物块与传送带同速前)物体运动情况与上题相同,即s t 11=,当物块与传送带同速后,由于θμθcos sin mg mg <,所以物块与传送带同速后与传送带一起做匀速运动,则svs L t 4.212=-=,因此时间为:s t t t 4.321=+=。
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。
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。
传送带问题专题讲解
传送带问题专题讲解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?【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?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?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。
情景变换二、当传送带倾斜时【示例3】如图所示倾斜的传送带以一定的速度逆时针运转,现将一物体轻放在传送带的顶端,此后物体在向下运动的过程中。
( ) A 物体可能一直向下做匀加速运动,加速度不变 B.物体可能一直向下做匀速直线运动 C.物体可能一直向下做匀加速运动,运动过程中加速度改变 D.物体可能先向下做加速运动,后做匀速运动V情景变换三、与功和能知识的联系 【示例4】、如图所示,电动机带着绷紧的传送带始终保持v0=2m/s 的速度运行,传送带与水平面间的夹角为30︒,现把一个质量为m=10kg 的工件轻放在传送带上,传送到h=2m 的平台上,已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=3/2,除此之外,不计其它损耗。
(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。
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。
“传送带类问题”的归纳和解析
“传送带类问题”的归纳和解析作者:王占国孙伟玉来源:《物理教学探讨》2009年第05期笔者在高三第一轮复习的过程中发现“传送带类问题”的规律性非常强,用到的知识点特别多,若对其进行归纳,在解题中就能用到很多的解题技巧。
下面是笔者在课堂教学中归纳的“传送带类问题”,供广大读者赏析。
1 命题趋向与考纲分析“传送带类问题”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,因而这种类型题具有生命力,当然也是高考命题专家所关注的问题。
由于“传送带类问题”在高考考纲范围内属于涉及力、运动、能量等比较综合的一种常见的模型,所以是历年来高考试题考查的热点(如2003年全国理综34题,2005年江苏理综35题,2006年全国理综卷I的24题等)。
学生对这类问题做答的得分率低。
2 知识概要与方法归纳“传送带类问题”分水平、倾斜两种;按转向分顺时针、逆时针转两种。
2.1 受力和运动分析受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)——发生在物与带相同的时刻;运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。
分析关键是:(1)物、带的大小与方向;(2)mgsinθ与摩的大小与方向。
2.2 传送带问题中的功能分析(1)功能关系:(2)对、Q的正确理解传送带所做的功:带,功率带(F由传送带受力平衡求得)。
产生的内能:摩相对如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能,因为摩擦而产生的热量Q有如下规律:3 典型例题与规律总结3.1 水平放置运行的传送带处理水平放置的传送带问题,首先应对放在传送带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻力还是动力;然后对物体进行运动状态分析,即对静态→动态→终态进行分析和判断,对其全过程作出合理分析、推论,进而采用有关物理规律求解。
这类问题可分为:①运动学型;②动力学型;③动量守恒型;④图象型。
例1 质量为m的物体从离传送带高为Hz处沿光滑圆弧轨道下滑,水平进入长为L的静止的传送带,之后落在水平地面的Q点,已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ,则当传送带转动时,物体仍以上述方式滑下,将落在Q点的左边还是右边?解析物体从P点落下,设水平进入传送带的速度为v O,则由机械能守恒定律得(1)当传送带静止时,分析物体在传送带上的受力,可知物体做匀减速运动,a=μmg/m=μg。
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f
f静
mg mg
【典例1】( 江苏春季高考)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 了安全检查。右图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)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)求行李从A运动到B的时间; (3)行李在传送带上滑行痕迹的长度。
练习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?若旅行包能在传送带上 留下滑动痕迹,求滑动痕迹的长度为多少?(g=10m/s2 ,且可 将旅行包视为质点.)
传送带问题归类解析 ----学生版
传送带问题类分水平、倾斜两种:按转向分顺时针、逆时针转两种。 分析物体运动问题的思路: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。 (1)受力和运动分析:受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)——发生在V物与V传相 同的时刻;运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。 分析关键是: 1.V物、V带的大小与方向; 2.摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力; 3.对地位移S带,S物还是相对位移S相对=S带-S物 S带=V传t S物=at2/2 (2)传送带问题中的功能分析 ①功能关系:WF=△EK+△EP+Q ②对WF、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(热量):Q=f.S相对
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
两类传送带模型 (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.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.
(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动; (2)求工件从 P 点运动到 Q 点所用的时间。
【典例 3】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 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。
总结
一、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; 二、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?
练习3.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)
3 与传送带间动摩擦因数 , g=10m/s2.试求物体 2
N N
f静 f
②会达到共速吗?
③ 达到共速后物体还受摩 擦力吗?如何判定?共速后物 体运动情况?
mg mg
【拓展2】如图所示,传送带以v= 10m/s的速度逆时 针转动,与水平面夹角θ=370,传送带A 端到B端距离 L=16m。在传送带顶部A 端静止释放一小物体,物体 与传送带间动摩擦因数 0.5 , g=10m/s2.试求物体 从A运动到底部B的时间。 ①受力分析,运动分析 ②会达到共速吗? ③ 达到共速后物体还受摩 擦力吗?如何判定? 共速后物体运动情况?
两类传送带模型 (1)水平传送带问题: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.
情景1 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速
N
f
N
f
mg
mg
【拓展3】如图所示,倾角为300的皮带运输机的皮带始终绷 紧,且以恒定速度v=2.5m/s顺时针方向转动,传送带A 端到B 端距离L=5m。在传送带底部A 端静止释放一小物体,物体与 传送带间动摩擦因数 3 ,g=10m/s2。试求物体从A运动到 2 B的时间。
①受力分析
②会上滑吗? ③会共速吗? ④ 达到共速后物体的 受力和运动情况?
练习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=5 m/s的恒 定速率顺时针运行,一质量为m=2kg的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 =0.5,若A端与B端相距L=7.5 m,求物体 由A到B的时间和物体到B端时的速度分别是多少?
(1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (3)可能一直匀速 (4)可能先以a1加速后以a2加速
情景3
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
【例题】如图所示,传送带倾角θ=300,A端到B端 距离L=5m,传送带以v=6m/s顺时针转动,物体从传 送带顶部A 由静止释放,物体与传送带间动摩擦因
3 数 , g=10m/s2,试求物体从A 运动到底部B 的 6
时间。
①受力分析 ②会下滑吗?如何判定?
N
f
③会达到共速吗?
mg
【拓展1】如图所示,传送带v= 10m/s的速度逆时
针转动,与水平面夹角θ=300,传送带A 端到B端距离
L=16m。在传送带顶部A 端静止释放一小物体,物体 从A运动到底部B的时间。 ①受力分析,运动分析
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
两类传送带模型 (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.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.
3.判断传送带长度——临界之前是否滑出? 三、画图 1.受力分析图; 2.运动草图; 3.v-t图。
(4)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。
【典例 2】如图所示,绷紧的传送带,始终以 2 m/s 的速度匀速斜向上运行, 传送带与水平方向间的夹角θ =30°。现把质量为 10 kg 的工件轻轻地放在 传送带底端 P 处,由传送带传送至顶端 Q 处。已知 P、Q 之间的距离为 4 m, 工件与传送带间的动摩擦因数为μ = 3 ,取 g=10 m/s2。 2