高考物理传送带问题课件

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v = v ′ = 2aL = 2 × 1 × 10 = 4.47m/s
通过解答可知工件一直加速到B所用时间最短． 通过解答可知工件一直加速到 所用时间最短． 所用时间最短
水平传送带但转动方向发生变化
物块从光滑曲面上的P点自由滑下 例2.物块从光滑曲面上的 点自由滑下，通过粗糙的 物块从光滑曲面上的 点自由滑下， 静止水平传送带以后落到地面上Q点 静止水平传送带以后落到地面上 点，若传送带的皮 带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动， 带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如 所示， 点自由滑下， 图7所示，再把物块放到 点自由滑下，则：( A ) 所示 再把物块放到P点自由滑下 A. 物块将仍落在 点 物块将仍落在Q点 B. 物块将会落在 点的左边 物块将会落在Q点的左边 C. 物块将会落在 点的右边 物块将会落在Q点的右边 D. 物块有可能落不到地面上
二、传送带问题中的功能分析 ①功能关系：WF=△EK+△EP+Q 功能关系： ②对WF、Q的正确理解 的正确理解 功率P=F · v带 （a）传送带做的功：WF=F·S带 ）传送带做的功： 功率 由传送带受力平衡求得） （F由传送带受力平衡求得） 由传送带受力平衡求得 （b）产生的内能：Q=f · S相对 ）产生的内能：
s≤L
∴v2≥v1
的物体从离传送带高为H处沿光滑圆弧 练习3 质量为m的物体从离传送带高为 练习 质量为 的物体从离传送带高为 处沿光滑圆弧 轨道下滑,水平进入长为 水平进入长为L的静止的传送带落在水平地 轨道下滑 水平进入长为 的静止的传送带落在水平地 面的Q点 已知物体与传送带间的动摩擦因数为 已知物体与传送带间的动摩擦因数为µ,则当 面的 点,已知物体与传送带间的动摩擦因数为 则当 传送带转动时,物体仍以上述方式滑下 将落在Q点的 物体仍以上述方式滑下,将落在 传送带转动时 物体仍以上述方式滑下 将落在 点的 左边还是右边? 左边还是右边 P H L h Q
答案
2 物体仍将落在Q点 当传送带的速度v ≤ v 0 − 2µgL 时,物体仍将落在 点; 物体仍将落在 2 物体将落在Q点的右边 当传送带的速度 v > v 0 − 2µgL 时,物体将落在 点的右边 物体将落在 点的右边.
体验高考： 年全国卷Ⅰ 、 体验高考：2006年全国卷Ⅰ24、 年全国卷 一水平的浅色长传送带上放置一煤块（ 24. 一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质 ），煤块与传送带之间的动摩擦因数为 初始时， 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。 传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速 开始运动， 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， 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。 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。 痕迹的长度。 解：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传 根据“传送带上有黑色痕迹”可知， 送带之间发生了相对滑动， 送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传 根据牛顿定律， 送带的加速度a0 。根据牛顿定律，可得 a= µg
高三二轮复习
------传送带问题分析 ------传送带问题分析
一、送带传问题分类 按放置分：水平、倾斜两种; 按放置分：水平、倾斜两种; 按转向分: 顺时针、逆时针转两种。 按转向分: 顺时针、逆时针转两种。 二、常用知识点： 常用知识点： ⑴运动学公式 ⑵牛顿第二定律 动能定理、 ⑶动能定理、能量守恒定律 三、难点分析： 难点分析： 对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、 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、摩擦力何时发生突变等等， 静摩擦力、摩擦力的方向如何、摩擦力何时发生突变等等，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； 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； 对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动， 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； 错误； 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， 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。 出现能量转化不守恒的错误过程。
练习1：水平传送带长 的速度作匀速运动。 练习 ：水平传送带长4.5m,以3m/s的速度作匀速运动。 以 的速度作匀速运动 质量m=1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为 质量 的物体与传送带间的动摩擦因数为0.15,则该 则该 物体从静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时 物体从静止放到传送带的一端开始 到达另一端所需时 间为多少 这一过程中由于摩擦产生的热量为多少?这一 多少?这一过程中由于摩擦产生的热量为多少 间为多少 这一过程中由于摩擦产生的热量为多少 这一 过程中带动传送带转动的机器做多少功? 取 过程中带动传送带转动的机器做多少功 (g取10m/s2)。 。 解：物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动 物体在摩擦力作用下先匀加速运动 后做匀速运动, a =µg=1.5m/s2 t1= v / a=2s S1= 1/2 at12= 3 m t2=(L-S1)/v=0.5 s ∴t = t1 +t2=2.5 s 木块与传送带的相对位移 ∆S =vt1- S1=3m Q= µmg ∆S =4.5J 机器做功W= 1/2 mv2 +Q=9J 机器做功 或W= µmg S皮带= µmg vt1=9J
1/2 mv02 =mgh
小结： 小结：
处理水平放置的传送带问题， 一、 处理水平放置的传送带问题，首先是要对放在 传送带上的物体进行受力分析， 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；其二是对物体进行运动状态分析， 是阻力还是动力；其二是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， 动态→终态进行分析和判断 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. 作出合理分析、推论，进而采用有关物理规律求解
一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运 匀速运 练习2. 如图所示,一平直的传送带以速度 练习 如图所示 一平直的传送带以速度 传送带把A处的工件运送到 处的工件运送到B处 相距L=10m。 相距 。 动, 传送带把 处的工件运送到 处, A、B相距 处把工件无初速地放到传送带上,经过时间 从A处把工件无初速地放到传送带上 经过时间 处把工件无初速地放到传送带上 经过时间t=6s,能传 能传 送到B处 要用最短的时间把工件从 处传送到B处 要用最短的时间把工件从A处传送到 送到 处,要用最短的时间把工件从 处传送到 处，求 B 传送带的运行速度至少多大? A 传送带的运行速度至少多大 v 解: 由题意可知 t >L/v, 所以工件在6s内先匀加速运动，后匀速运动， 所以工件在 内先匀加速运动，后匀速运动， 内先匀加速运动 =1/2vt S2＝vt2 故有 S1=1/2 1 ① ② t1+t2＝t S1＋S2＝L ④ 且 ③ 联立求解得: t1＝2s； 联立求解得 ； v=at1, a＝1m/s2 ＝ ⑤ 若要工件最短时间传送到B处 工件加速度仍为a， 若要工件最短时间传送到 处，工件加速度仍为 ， 设传送带速度为v 工件先加速后匀速， 设传送带速度为 ' ，工件先加速后匀速，同上 L＝1/2 v' t1＋ v' t2 ＝ ⑥
h A v L B

物体下滑到A点的速度为 解：(1)物体下滑到 点的速度为 0 ,由机械能守恒定律 物体下滑到 点的速度为v 由机械能守恒定律 v0 =2m/s 物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动, 物体在摩擦力作用下先匀加速运动 后做匀速运动 t1= (v-v0) / µg=1s S1= (v2-v02 ) / 2µg=3m t2=(L-S1)/v=0.5s ∴t = t1 +t2=1.5s (2)Wf=µmg S1= 0.2×10 ×3J=6 J × 或 Wf= 1/2 mv2 - 1/2 mv02 = 1/2 ×(16-4)J= 6 J (3)在t1时间内 皮带做匀速运动 S皮带=v t1 =4m 在 时间内,皮带做匀速运动 Q= µmg ∆S = µmg(S皮带- S1)=2J (4)由能量守恒 W=Q+Wf=8J 由能量守恒, 由能量守恒 或W=µmg S皮带=8J
（一）水平放置运行的传送带 • 水平传送物体时，由于物体自身重力不 水平传送物体时， 产生沿传送带方向的分力， 产生沿传送带方向的分力，所以较为简 单。
质量m=1kg的物体从高为 的物体从高为h=0.2m的光滑轨 例1、如图示 质量 、如图示,质量 的物体从高为 的光滑轨 道上P点由静止开始下滑 滑到水平传送带上的A点 物体 点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的 道上 点由静止开始下滑 滑到水平传送带上的 点,物体 和皮带之间的动摩擦因数为µ=0.2,传送带 之间的距离 传送带AB之间的距离 和皮带之间的动摩擦因数为 传送带 传送带一直以v=4m/s的速度匀速运动 求: 的速度匀速运动, 为L=5m,传送带一直以 传送带一直以 的速度匀速运动 (1)物体从 运动到 的时间是多少？ 物体从A运动到 的时间是多少？ 物体从 运动到B的时间是多少 (2)物体从 运动到 的过程中 摩擦力对物体做了多少功 物体从A运动到 的过程中,摩擦力对物体做了多少功 物体从 运动到B的过程中 摩擦力对物体做了多少功? (3)物体从 运动到 的过程中 产生多少热量 物体从A运动到 的过程中,产生多少热量 物体从 运动到B的过程中 产生多少热量? (4)物体从 运动到 的过程中 带动传送带转动的电动机 物体从A运动到 的过程中,带动传送带转动的电动机 物体从 运动到B的过程中 多做了多少功? 多做了多少功 P
传送带静止时， 解：物体滑下的初速度为v0 ，传送带静止时，物体滑到右端速 物体滑下的初速度为 度为v 传送带转动时，物体滑到右端速度为v 传送带长L 度为 1，传送带转动时，物体滑到右端速度为 2，传送带长 P