传送带问题分析
微专题——传送带问题的处理方法
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传送带问题的处理方法1.抓好一个力的分析——摩擦力对于传送带问题,分析物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力,以及摩擦力的方向,是问题的要害。
分析摩擦力时,先要明确“相对运动”,而不是“绝对运动”。
二者达到“共速”的瞬间,是摩擦力发生“突变”的“临界状态”。
如果遇到水平匀变速的传送带,或者倾斜传送带,还要根据牛顿第二定律判断“共速”后的下一时刻物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力。
2.注意三个状态的分析——初态、共速、末态典例1(2021·辽宁卷)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。
如图所示,以恒定速率v 1=0.6m/s 运行的传送带与水平面间的夹角37α=︒,转轴间距L =3.95m 。
工作人员沿传送方向以速度v 2=1.6m/s 从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。
小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。
取重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a ;(2)小包裹通过传送带所需的时间t 。
思维点拨:分析包裹所受摩擦力时,先要明确包裹“相对运动”—— 包裹的速度2v 大于传动带的速度1v ,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,然后根据牛顿第二定律列方程求解。
【解析】(1)小包裹的速度2v 大于传动带的速度1v ,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定律可知cos sin mg mg ma μθθ-=解得20.4m/s a =(2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动,用时121 1.60.6s 2.5s 0.4v v t a --=== 在传动带上滑动的距离为1211 1.60.6 2.5 2.75m 22v v x t ++==⨯= 因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即cos sin mg mg μθθ>,所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为121 3.95 2.75s 2s 0.6L x t v --=== 所以小包裹通过传送带的时间为12 4.5s =+=t t t【答案】(1)20.4m/s ;(2)4.5s【变式训练】1.(2022·北京丰台·高三期末)传送带在实际生活中有广泛应用。
运动与力的关系专题之传送带问题(典型例题分析+专项训练)附详细解析
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牛顿第二定律的运用之传送带问题一、传送带水平放,传送带以一定的速度匀速转动,物体轻放在传送带一端,此时物体可能经历两个过程——匀加速运动和匀速运动。
【例题1】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,当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的摩擦力使行李开始运动,最后行李随传送带一起前进,设传送带匀速前进的速度为0.6m/s,质量为4.0kg的皮箱在传送带上相对滑动时,所受摩擦力为24N,那么,这个皮箱无初速地放在传送带上后,求:(1)经过多长时间才与皮带保持相对静止?(2)传送带上留下一条多长的摩擦痕迹?【答案】分析:(1)行李在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度,和传送带一起做匀速直线运动(2)传送带上对应于行李最初放置的一点通过的位移与行李做匀加速运动直至与传送带共同运动时间内通过的位移之差即是擦痕的长度解答:解:(1)设皮箱在传送带上相对运动时间为t,皮箱放上传送带后做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿运动定律:皮箱加速度:a==m/s2=6m/s2由v=at 得t==s=0.1s(2)到相对静止时,传送带带的位移为s1=vt=0.06m皮箱的位移s2==0.03m摩擦痕迹长L=s1--s2=0.03m(10分)所以,(1)经0.1s行李与传送带相对静止(2)摩擦痕迹长0.0.03m二、传送带斜放,与水平方向的夹角为θ,将物体轻放在传送带的最低端,只要物体与传送带之间的滑动摩擦系数μ≥tanθ,那么物体就能被向上传送。
此时物体可能经历两个过程——匀加速运动和匀速运动。
【例题2】如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下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=0.9,已知传送带从A→B的长度L=50m,则物体从A到B需要的时间为多少?解:物体放上传送带后,开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动,对小物体受力分析如下图所示:可知,物体所受合力F合=f-Gsinθ又因为f=μN=μmgcosθ所以根据牛顿第二定律可得:此时物体的加速度a===m/s2=1.2m/s2当物体速度增加到10m/s时产生的位移x===41.67m因为x<50m所以=8.33s所以物体速度增加到10m/s后,由于mgsinθ<μmgcosθ,所以物体将以速度v做匀速直线运动故匀速运动的位移为50m-x,所用时间所以物体运动的总时间t=t1+t2=8.33+0.83s=9.16s答:物体从A到B所需要的时间为9.16s.三、传送带斜放,与水平方向的夹角为θ,将物体轻放在传送带的顶端,物体被向下传送。
传送带问题分析
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传送带专题分析知识升华一、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。
(以下的说明中个字母的意义与此相同)物体必定在滑动摩擦力的作用下相对于地做初速度为零的匀加速直线运动。
其加速度由牛顿第二定律,求得;在一段时间内物体的速度小于传送带的速度,物体则相对于传送带向后做减速运动,如果传送带的长度足够长的话,最终物体与传送带相对静止,以传送带的速度V共同匀速运动。
(2)物体对地初速度不为零其大小是V20,且与V的方向相同,传送带以速度V匀速运动,(也就是物体冲到运动的传送带上)①若V20的方向与V 的方向相同且V20小于V,则物体的受力情况如图1所示完全相同,物体相对于地做初速度是V20的匀加速运动,直至与传送带达到共同速度匀速运动。
专题复习-传送带问题分析
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(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: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Ek 和因摩擦而产生的 热量Q有如下关系: 1 2 E k Q mv 带 2
mg sinθ-μmg cosθ= m a
a = gsinθ-μgcosθ= 2 m/s2 S=1/2a t2
t 2S a 2 16 4s 2
B
N v
f
A
mg
(2)传送带逆时针方向转动物体受力如图: 开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动 a1 =g sin370 +μ g cos370 = 10m/s2 t1=v/a1=1s S1=1/2 ×a1t2 =5m S2=11m 1秒后,速度达到10m/s,摩擦力方向变为向上
再经过时间t',煤块的速度由v增加到v0,有 v0=v+at' 此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不 再滑动,不再产生新的痕迹。 设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带 和煤块移动的距离分别为s0和s,有 P s0= 1/2a0t2+v0t' s=v02/2a v v0 传送带上留下的黑色痕迹的长度 P l = s0-s v0 2 s v 0 ( a0 g ) l 由以上各式得 s0 P
A
B
C
解析:以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为 v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作 用下做匀加速运动,设这段路程为 s,所用时间为 t,加 速度为a,则对小箱有: S =1/2· at2 v0 =at 在这段时间内,传送带运动的路程为: 由以上可得: S0 =2S S0 =v0 t
传送带问题的分析
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传送带具有高效、稳定、连续的 传输能力,适用于各种不同形状 、大小和重量的物品,广泛应用 于物流、包装、生产线等领域。
传送带的类型
1 2
3
按照驱动方式
主动式传送带和被动式传送带。主动式传送带由电机驱动, 而被动式传送带则通过摩擦力或重力实现物品的传输。
按照传输方向
单向传送带和往复传送带。单向传送带只能沿着一个方向传 输物品,而往复传送带则可以实现两个方向的反向传输。
动化程度。
物流配送
在物流配送中,传送带可以用于分 拣、包装、装载等环节,提高物流 配送的效率和准确性。
智能物流系统
传送带与传感器、计算机等技术结 合,可以实现智能物流系统的构建 ,提高物流系统的智能化水平。
科学实验中的应用与意义
01
02
03
物理实验
传送带在物理实验中可以 用于研究力学、运动学等 基本物理规律,如动量守 恒、能量守恒等。
按照传输物品的放置方式
平面传送带和立体传送带。平面传送带传输物品时物品与传 送带平行,而立体传送带则可以实现物品在空间中的三维传 输。
传送带的应用场景
物流运输
传送带广泛应用于物流 领域,用于仓库、机场 、港口等地的货物分拣
、装卸和运输。
生产线自动化
在制造业中,传送带是 实现生产线自动化不可 或缺的设备之一,用于 连接各个工艺流程,实 现生产线的连续作业。
包装机械
在包装机械中,传送带 用于将物品输送到包装 机中进行包装,提高包 装效率和自动化程度。
02
传送带问题的常见类型
水平传送带问题
总结词
水平传送带问题主要涉及物体在水平传送带上的运动,需要 考虑物体的初速度、传送带的速度和摩擦力等因素。
传送带问题分析
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传送带问题分析【专题分析】传送带问题是高中阶段比较常见也是比较复杂的的题目形式。
受力方面,要分析物体与传送带之间是否存有摩擦力,是存有静摩擦力还是滑动摩擦力。
运动方面,要分析物体与传送带之间是相对运动,还是相对静止,是相对传送带向前运动,还是相对传送带向后运动。
能量方面,要判断物体与传送带之间的热量生成。
所以传送带问题需要用到多种物理规律实行求解,如运动学公式的选用、牛顿第二定律、动能定理、摩擦生热、能量转化守恒定律等。
物体在传送带上运动,有可能涉及多个物理过程,比方可能在传送带上一直加速,也可能先加速后匀速;可能在传送带上一直减速,也可能先减速后匀速,甚至还可能改变运动方向。
所以认真研究运动过程和受力情况是解决传送带问题的关键。
【题型讲解】例题1:如图3-1-1所示,水平传送带静止不动,质量为1kg的小物体,以4m/s的初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。
假如令传送带逆时针方向匀速开动,小物体仍然以4m/s的初速度滑上传送带的左端,则小物体离开传送带时的速度A.小于2m/s B.等于2m/sC.大于2m/s D.不能达到传送带右端解析:此题主要考查对物体的受力分析。
当传送带不动时,物体受到向左的滑动摩擦力,在传送带上向右做减速运动,最终离开传送带。
当传送带逆时针开动时,物体仍然相对传送带向右运动,所以受到的摩擦力仍然向左,这样与传送带静止时比较,受力情况完全相同,所以运动情况也应该一致,最后离开传送带时速度仍然是2m/s,答案为B例题2:在例题1中,假如各种情况都不变,当传送带不动时,合外力对物体做功为W1,物体与传送带间产生的热量为Q1;当传送带转动时,合外力对物体做功为W2,物体与传送带间产生的热量为Q2。
以下选项准确的有A.W1=W2 B.W1<<I>W2C.Q1=Q2 D.Q1<<I>Q2解析:此题主要考查对做功和生热的理解。
传送带问题
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传送带问题一.水平传送带上的力与运动情况分析1.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L=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。
2.如图5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,g=10 m/ s2。
试讨论下列问题:(1)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?(2)设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为L=8m,旅行包滑上传送带的初速度恒为v0=10m/s。
当皮带的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为(1)中所求的距离?若皮带的角速度ω=40rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?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。
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.二.倾斜传送带上的力与运动情况分析4.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 =0.5kg 的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5,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°=0.6,cos37°=0.8,取g =10 m/s 2).5.如图所示,皮带轮带动传送带沿逆时针方向以速度v 0=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°。
16传送带问题及解题方法
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16传送带问题及处理方法一、传送带问题1.传送带:物体在传送带上运动2.传送带题型(1)传送带水平放置(2)传送带倾斜放置二、处理方法1.摩擦力的分析是此类型题目的突破点,一定要分清静摩擦还是滑动摩擦,弄清楚摩擦力的方向;当物体速度与皮带速度一样(大小方向均相同)时,往往是摩擦力的突变位置,此位置的分析是解题的关键点。
2.传送带水平放置例1.水平方向的传送带以v=2m/s的速度匀速运转,A、B两端间距10m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
3.传送带水平放置例2.如图所示,传送带与水平面的夹角θ=37°,传送带以10m/s的速度逆时针转动。
在传送带上端的A点放一质量为0.5kg的小物体,它与传送带之间的摩擦系数为0.5。
若传送带的长度为16m,则物体由A运动到B所用的时间。
练习题1.水平方向的传送带以v=6m/s的速度匀速运转,A、B两端间距10m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
2.水平方向的传送带以v=6m/s的速度匀速运转,A、B两端间距9m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
3.水平方向的传送带以v=6m/s的速度匀速运转,A、B两端间距4m,将质量为m的零件轻轻放在传送带的A端,物体与传送带之间动摩擦因数为0.2,求物体从A端运动到B端所用的时间。
4.如图所示,在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN ,其下端(即N 端)与表面粗糙的水平传送带左端相切,轨道N 端与传送带左端的距离可忽略不计。
当传送带不动时,将一质量为m 的小物块(可视为质点)从光滑轨道上的P 位置由静止释放,小物块以速度v 1滑上传送带,从它到达传送带左端开始计时,经过时间t 1,小物块落到水平地面的Q 点;若传送带以恒定速率v 2沿逆时针方向运行,仍将小物块从光滑轨道上的P 位置由静止释放,同样从小物块到达传送带左端开始计时,经过时间t 2,小物块落至水平地面。
传送带做功问题总结
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传送带做功问题总结传送带做功问题总结传送带是一种用来输送物体的机械装置,常见于生产流水线和物流系统中。
在传送带上的物体会受到传送带的力,从而做功。
以下是关于传送带做功的一些问题总结:1. 传送带的功率计算:传送带的功率可以通过以下公式计算:功率 = 力 ×速度。
其中,力是传送带对物体施加的力,速度是物体在传送带上的速度。
2. 物体在传送带上的功率消耗:物体在传送带上的功率消耗可以通过以下公式计算:功率消耗 = 力 ×速度。
其中,力是传送带对物体施加的力,速度是物体在传送带上的速度。
3. 传送带上的物体受到的摩擦力:物体在传送带上会受到摩擦力的作用,这个摩擦力是传送带对物体施加的力。
根据牛顿第二定律,物体受到的摩擦力可以通过以下公式计算:摩擦力 = 质量 ×加速度。
其中,质量是物体的质量,加速度是物体在传送带上的加速度。
4. 传送带上的物体受到的重力和支持力:物体在传送带上还会受到重力和支持力的作用。
重力是物体的重量对传送带施加的力,支持力是传送带对物体的支撑力。
根据牛顿第二定律,物体受到的重力和支持力可以通过以下公式计算:重力 = 质量 ×重力加速度,支持力 = 质量 ×加速度。
其中,质量是物体的质量,重力加速度是地球上的重力加速度。
5. 传送带的工作效率:传送带的工作效率可以通过以下公式计算:工作效率 = 传送带对物体做的功 / 传送带消耗的功率。
工作效率表示传送带效率的高低,可以用来评估传送带的性能。
综上所述,传送带做功问题的核心在于计算传送带对物体施加的力、物体在传送带上的速度、摩擦力、重力和支持力等量值,并进行合理的功率和功率消耗计算,以及工作效率评估。
高中高考物理传送带问题解析
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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。
则:v=at1⑤代入数值,得:t1=1s⑥匀加速运动的位移为x1=½a1t12=0.5m接着做匀速运动的位移x2=l-x1=1.5m匀速运动的时间t2=x2/v=1.5s所以,从A运动到B的时间t=t1+t2=2.5s(3)在行李做匀加速运动的时间t1内,传送带运动的位移为x传=vt1=1m滑行痕迹的长度为Δx=x传-t1=0.5m(4)行李从A匀加速运动到B时,传送时间最短。
牛顿定律的应用之传送带及板块问题
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牛顿定律的应用之传送带及板块问题一、板块问题分析二、传送带问题分析【例2】水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图。
紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s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。
设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2。
【例2】⑴求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加;⑵求行李做匀加速直线运动的时间;⑶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【变式】质量为m的物体从离传送带高为H处沿光滑圆弧轨道下滑,水平进入长为L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? 【例3】如图示,传送带与水平面夹角为37°,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。
⑴传送带顺时针方向转动⑵传送带逆时针方向转动AB【变式】如图所示是长度为L=8.0m水平传送带,其皮带轮的半径为R=0.20m,传送带上部距地面的高度为h=0.45m。
一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度从左端滑上传送带。
旅行包与皮带间的动摩擦因数μ=0.60。
g取10m/s2。
求:【变式】⑴若传送带静止,旅行包滑到B端时,若没有人取包,旅行包将从B端滑落。
包的落地点距B端的水平距离为多少?⑵设皮带轮顺时针匀速转动,当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,包落地点距B端的水平距离始终为⑴中所得的水平距离?⑶若皮带轮的角速度ω1=40rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?⑷设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B端的水平距离s随角速度ω变化的图象(ω的取值范围从0到100rad/s)。
传送带问题三种情况的分析

小 o () 1 若倾斜传送带C 不转动,则米袋沿传送带C 所能上滑的 发 生 了相对 滑动 ,煤 块 的加速 度a 于传送 带 的加速 度a。根 据牛 顿 D D
最 大距 离 是多 少?
设 经 历 时 间t ,传送 带 由静 止 开 始 加 速 到速 度 等 于v,煤 块 则 ( 2)若 倾 斜 传 送 带 C D以 v m. =4 / 速 率 沿 顺 时 针 方 向 转 s的 由静 止加 速 到v ,有v=o v a, 由于a a,故 vv,煤 块 继续 受 到 。a = t t <。 <。 动 ,则 米袋 从 C 端运 动到 D 的时 间为 多少 ? 端 解 析 : ( 米 袋 在 AB 摩 擦 力 方 向与 运 动 方 向相同 ,故 加 滑动 摩 擦 力 的作 用 。 再 经 过 时 间t,煤 块 的 速 度 由v 加 到 v,有 1) 上 ’ 增 。 v= v+ a ’ 此 后 ,煤块 与传 送 带运 动速 度相 同 ,相 对于 传送 带 不再 滑 t
物体 的对 地 位 移 减 皮 带 的 对 地 位移 , 即为 物 体 对 皮 带 的 相 对
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a开 始运 动 ,当其 速 度达 到 v 。 。
且
所 受 的摩擦 力 的大 小和 方 向 、运 动性 质都 具有 变化 性 ,涉 及力 、相 减速 到零 时 上滑 的距离 ‘ 2 2 日 1 s 4・5m L2 即速度 为 零时 刚好 到 D , V 减 速为 1 十 2 4 对 运动 、能量转 化 等各 方 面的知 识 ,能较 好地 考查 学 生分 析物 理过 端 。 , 程 及应 用物 理规 律解 答物 理 问题 的能力 .
传送带模型的解题思路及技巧
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传送带模型的解题思路及技巧传送带模型是物理学中一种常见的问题类型,涉及到物体在传送带上的运动。
解决传送带问题的基本思路是进行受力分析和运动分析。
以下是一些解题技巧:
1. 受力分析:首先分析物体在传送带上的受力情况。
传送带对物体施加一个向前的摩擦力,这个力可以是动力(如传送带正向旋转时)或阻力(如传送带逆向旋转时)。
同时,物体还受到重力的作用。
2. 运动分析:分析物体的运动状态,包括速度和加速度。
注意物体在传送带上的运动是相对传送带的运动,而不是相对于地面的运动。
要明确物体的运动方程,特别是共速点的求解。
3. 判断摩擦力方向:根据物体与传送带之间的速度差,判断摩擦力的方向。
如果物体速度大于传送带速度,摩擦力方向与传送带相同(向前);如果物体速度小于传送带速度,摩擦力方向与传送带相反(向后)。
4. 应用牛顿运动定律:根据物体的合外力,应用牛顿第二定律求解物体的加速度。
然后计算物体达到传送带速度的时间和运动距离。
5. 考虑传送带长度:当物体运动距离超过传送带总长时,问题
变为物体在传送带上的加速段所用时间及相关问题。
6. 注意参考系:在列运动学方程时,确保所有运动学量针对同一个参考系。
7. 深刻理解问题:传送带问题是受力分析和运动分析的综合应用,要深刻理解各种情况的运动规律,尤其是摩擦力与速度关系、加速度与摩擦力关系等。
通过以上解题思路和技巧,可以更好地解决传送带模型问题。
在实际解题过程中,还需要根据具体情况灵活运用这些方法。
传送带打滑原因及整改措施
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传送带打滑原因及整改措施传送带是工业生产中常用的一种输送设备,它可以将物料从一个地方输送到另一个地方。
然而,在使用传送带的过程中,我们有时会遇到传送带打滑的问题,这不仅会影响生产效率,还会增加设备的维护成本。
那么,传送带打滑的原因是什么?我们应该采取哪些措施来解决这个问题呢?一、传送带打滑的原因1. 传送带张力不足:传送带张力不足是导致传送带打滑的主要原因之一。
当传送带张力不足时,传送带与滚筒之间的摩擦力不足以将物料顺利输送,从而导致传送带打滑。
2. 传送带与物料之间的摩擦力不足:传送带与物料之间的摩擦力不足也是导致传送带打滑的原因之一。
当物料表面光滑或湿润时,与传送带之间的摩擦力会降低,从而导致传送带打滑。
3. 传送带表面磨损严重:传送带表面磨损严重也会导致传送带打滑。
当传送带表面磨损严重时,摩擦力会降低,从而导致传送带打滑。
4. 传送带与滚筒之间的摩擦力不足:传送带与滚筒之间的摩擦力不足也是导致传送带打滑的原因之一。
当滚筒表面光滑或湿润时,与传送带之间的摩擦力会降低,从而导致传送带打滑。
二、传送带打滑的整改措施1. 加强传送带张力:加强传送带张力是解决传送带打滑问题的有效措施之一。
通过加强传送带张力,可以增加传送带与滚筒之间的摩擦力,从而避免传送带打滑。
2. 选择合适的传送带:选择合适的传送带也是解决传送带打滑问题的有效措施之一。
不同的物料需要选择不同的传送带,以确保传送带与物料之间的摩擦力足够,从而避免传送带打滑。
3. 定期检查传送带表面磨损情况:定期检查传送带表面磨损情况也是解决传送带打滑问题的有效措施之一。
如果发现传送带表面磨损严重,应及时更换传送带,以确保传送带与物料之间的摩擦力足够,从而避免传送带打滑。
4. 定期清洗传送带和滚筒表面:定期清洗传送带和滚筒表面也是解决传送带打滑问题的有效措施之一。
通过清洗传送带和滚筒表面,可以去除表面的污垢和水分,从而增加传送带与物料之间的摩擦力,避免传送带打滑。
传送带(解析版)--动力学中的九类常见问题
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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。
传送带问题
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传送带问题引言传送带是一种常见的物流搬运设备,广泛应用于电子工厂、仓储中心等行业。
然而,在实际应用过程中,由于各种原因,传送带可能会出现问题,影响生产效率。
本文将针对传送带问题展开讨论和分析,介绍传送带问题的常见类型、原因和解决方法,以及如何提高传送带的使用寿命和效率。
传送带问题的常见类型1.传送带松动:传送带在长时间使用后,可能会出现松动的情况。
这会导致物料在传送过程中出现位置偏移、跑偏等问题。
2.传送带断裂:由于长时间的使用或外界撞击等原因,传送带可能会发生断裂,导致物料无法正常传输,影响生产进程。
3.传送带漏料:传送带在物料传输过程中,可能会出现漏料的情况。
这会导致物料损失和浪费,同时也会影响生产效率。
4.传送带堵塞:如果物料在传送带上堆积过多,堵塞的现象将会发生。
这会导致传送带运转困难,甚至停机。
传送带问题的原因1.设备老化:长时间使用后,传送带的零部件可能会磨损或老化,导致松动、断裂等问题的发生。
2.不合理的使用和维护:如果操作人员未按照操作规程正确使用和维护传送带,例如没有及时紧固传送带,没有进行定期润滑等,就会容易出现问题。
3.物料特性:某些特殊物料,如尖锐或有较高温度的物料,会对传送带产生损坏或磨损。
4.外界因素:如恶劣的环境条件、外力撞击等,都可能对传送带造成损坏或故障。
解决传送带问题的方法1.定期检查和维护:定期检查传送带的紧固件、托辊等零部件,确保传送带的稳定运行。
及时更换磨损严重的零部件,定期清理传送带上的杂物。
2.加强操作人员培训:提高操作人员的操作和维护技能,确保他们能正确使用和维护传送带。
操作人员应定期进行培训,了解传送带的使用注意事项和维护方法。
3.优化物料流程:对于容易漏料或堵塞的物料,可以考虑调整物料流程,使用更合适的传送带或增加辅助设备,以提高传送带的效率和稳定性。
4.引入自动化设备:通过引入传感器、自动控制系统等自动化设备,可以实现对传送带的实时监测和控制,及时发现和解决问题,提高生产效率和传送带的寿命。
传送带问题高一物理知识点
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传送带问题高一物理知识点传送带问题传送带是一种常见的运输工具,广泛应用于各个领域。
在物理学中,传送带问题是经典的高一物理知识点之一。
本文将详细介绍传送带问题的相关知识和解决方法。
一、传送带的基本原理传送带是由两个或多个滚筒组成的机械装置,可用于将物体从一个地方运输到另一个地方。
其基本原理是利用滚筒的转动带动输送带上的物体进行运动。
传送带除了可以承载物体外,还具备传递动能和传递力的功能。
二、传送带速度的计算方法传送带的速度是指单位时间内物体在传送带上的位移。
计算传送带速度的方法主要有两种:线速度和角速度。
1. 线速度:传送带的线速度是指传送带上物体的位移速度。
通常使用公式 V = S/t 来计算,其中 V 表示线速度,S 表示物体在传送带上的位移,t 表示时间。
2. 角速度:传送带的角速度是指传送带滚筒的转动速度。
通常使用公式ω = Δθ/Δt 来计算,其中ω表示角速度,Δθ表示滚筒转过的角度,Δt表示时间。
三、传送带问题的解决方法传送带问题常见的解决方法有两种,即速度分析法和加速度分析法。
根据问题的具体情况,选择合适的方法进行解答。
1. 速度分析法:该方法适用于传送带上物体的匀速运动问题。
根据传送带的速度和物体在传送带上的位移关系,可以求解物体的速度、传送带的速度或物体相对于传送带的速度。
2. 加速度分析法:该方法适用于传送带上物体的变速运动问题。
根据传送带的速度、物体的加速度和时间的关系,可以求解物体的速度、传送带的速度或物体相对于传送带的速度。
四、传送带问题的应用举例传送带问题在实际应用中有广泛的应用,下面以几个例子来说明其应用场景。
1. 包裹分拣系统:快递包裹在分拣中心通过传送带进行自动分拣和运输,根据包裹的目的地和重量,通过计算传送带的速度和加速度实现自动分拣。
2. 生产线输送系统:在工厂的生产线上,传送带用于将物料从一个工位运送到另一个工位,通过控制传送带的速度和加速度,实现物料的有序流动和生产效率的提升。
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传送带专题分析知识升华一、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。
(以下的说明中个字母的意义与此相同)物体必定在滑动摩擦力的作用下相对于地做初速度为零的匀加速直线运动。
其加速度由牛顿第二定律,求得;在一段时间内物体的速度小于传送带的速度,物体则相对于传送带向后做减速运动,如果传送带的长度足够长的话,最终物体与传送带相对静止,以传送带的速度V共同匀速运动。
(2)物体对地初速度不为零其大小是V20,且与V的方向相同,传送带以速度V匀速运动,(也就是物体冲到运动的传送带上)①若V20的方向与V 的方向相同且V20小于V,则物体的受力情况如图1所示完全相同,物体相对于地做初速度是V20的匀加速运动,直至与传送带达到共同速度匀速运动。
②若V20的方向与V 的方向相同且V20大于V,则物体相对于传送带向前运动,它受到的摩擦力方向向后,如图2所示,摩擦力f的方向与初速度V20方向相反,物体相对于地做初速度是V20的匀减速运动,一直减速至与传送带速度相同,之后以V匀速运动。
(3)物体对地初速度V20,与V的方向相反如图3所示:物体先沿着V20的方向做匀减速直线运动直至对地的速度为零。
然后物体反方向(也就是沿着传送带运动的方向)做匀加速直线运动。
①若V20小于V,物体再次回到出发点时的速度变为- V20,全过程物体受到的摩擦力大小和方向都没有改变。
②若V20大于V,物体在未回到出发点之前与传送带达到共同速度V匀速运动。
说明:上述分析都是认为传送带足够长,若传送带不是足够长的话,在图2和图3中物体完全可能以不同的速度从右侧离开传送带,应当对题目的条件引起重视。
二、物体在传送带上相对于传送带运动距离的计算①弄清楚物体的运动情况,计算出在一段时间内的位移X2。
②计算同一段时间内传送带匀速运动的位移X1。
③两个位移的矢量之=X2- X1就是物体相对于传送带的位移。
例如:图一的运动情况中,这就是物体与传送带达到共速前相对于传送带运动的距离,其中的负号说明物体相对于传送带向后运动。
用相对运动的方法同样可以求出相对位移:在图一中物体以相对初速度V10=-V向左做匀减速直线运动,直至相对末速度等于零(与传送带达到共速时)。
所以图二和图三的情况类似,请同学们模仿计算。
说明:传送带匀速运动时,物体相对于地的加速度和相对于传送带的加速度是相同的。
三、传送带系统功能关系以及能量转化的计算1、物体与传送带相对滑动时摩擦力的功①滑动摩擦力对物体做的功由动能定理其中X2是物体对地的位移,滑动摩擦力对物体可能做正功,也可能做负功,物体的动能可能增加也可能减少。
②滑动摩擦力对传送带做的功由功的概念得,也就是说滑动摩擦力对传送带可能做正功也可能做负功。
例如图二中物体的速度大于传送带的速度时物体对传送带做正功。
说明:当摩擦力对于传送带做负功时,我们通常说成是传送带克服摩擦力做功,这个功的数值等于外界向传送带系统输入能量。
③摩擦力对系统做的总功等于摩擦力对物体和传送带做的功的代数和。
即结论:滑动摩擦力对系统总是做负功,这个功的数值等于摩擦力与相对位移的积。
④摩擦力对系统做的总功的物理意义是:物体与传送带相对运动过程中系统产生的热量,即2、传送带系统能量的分配(1)功能关系要维持传送带匀速运动,必须有外力克服传送带受到的阻力做功而将系统外的能量转化为系统的能量,传送带克服外力做的功W等于外界注入到系统的能量E,通常情况下,这部分能量一部分转化为被传送物体的机械能E机,一部分相互摩擦转化为内能——产生热量Q。
由能的转化和守恒定律得:E=E机+Q 或者写成W=△E K+△E P+Q。
(2)外力对传送带做功的计算①,外力对传送带做功的功率P=F外V=f阻V②热量四、分析方法的简要总结和一些注意的问题1、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。
2、分析能量问题的思路①外界对系统做的功或者外界注入系统的能量是多少②弄清楚注入的能量分配为哪几部分,这些能量分别是多少③由能的转化和守恒定律进行计算3、应注意物体在传送带上运动时因相对滑动而产生摩擦生热的计算4、受力分析的过程中要注意摩擦力大小和方向的突变,突变往往发生在物体与传送带速度相等的时刻。
5、要注意到传送带对物体可能是以静摩擦力的作用,此运动阶段不产生热量。
经典例题透析类型一、传送带的动力学问题——分析计算物体在传送带上的运动情况这类问题通常有两种情况,其一是物体在水平传送带上运动,其二是物体在倾斜的传送带上运动。
解决这类问题共同的方法是:分析初始条件→相对运动情况→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,然后根据牛顿第二定律和运动学公式计算。
1、物体在水平传送带上的运动情况的计算1、如图所示,水平放置的传送带以速度v=2m/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=,若A端与B端相距4 m,则物体由A运动到B的时间和物体到达B端时的速度是:()A.s,2m/s B.1s,2m/sC.,4m/s D.1s,4m/s图2—4 思路点拨: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。
举一反三【变式】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=,AB 间的距离=2m ,g 取10 m/ 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。
}解析:水平传送带问题研究时,注意物体先在皮带的带动下做匀加速运动,当物体的速度增到与传送带速度相等时,与皮带一起做匀速运动,要想传送时间最短,需使物体一直从A 处匀加速到B 处。
2、物体在倾斜传送带上运动的计算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v 0=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的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=,求物体从A 端运动到B 端所需的时间是多少(sin37°=,cos37°=图2—2图2—3 3,如图2—2所示,传送带与地面成夹角θ=30°,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=㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少'4,如图2—3所示,传送带与地面成夹角θ=37°,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=㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=,已知传送带从A →B 的长度L=5m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少;5,如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=,已知传送带从A →B 的长度L=50m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?类型二:物体在传送带上的相对运动问题理解物体在传送带上的相对运动问题具有一定的难度,只要掌握了分析和计算的方法,问题便迎刃而解,解决此类问题的方法就是:分析物体和传送带相对于地的运动情况——分别求出物体和传送带对地的位移——求出这两个位移的矢量差。
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。
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。
举一反三:物体在倾斜传送带上相对运动的计算【变式1】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= 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=,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°=,cos37°=,取g=10 m / s2)!举一反三:传送带的变形问题——涉及相对运动的动力学问题【变式2】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μ2。