高一物理传送带问题分析
高一物理传送带问题解析

(一)水平放置运行的传送带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,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,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. 如图1-1所示,一平直的传送带以速度V=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m.从A处把工件无初速地放到传送带上,经时间t=6s能传送到B处,欲用最短时间把工件从A处传到B处,求传送带的运行速度至少多大.分析和解答:此题应先分析工件在t=6s内是任何种运动,然后作出判断,进而用数学知识来加以处理,使之得出传送带的运行速度至少多大?由题意可知>,所以工件在6s内先匀加速运动,后匀速运动,故有s1=t1①,s1=v·t2②.由于t1+t2=t③,s1+s2=L④,联立求解①~④得;t1=2s;a==1m/s2⑤,若要工件最短时间传送到B处,工件加速度仍为a,设传送带速度为v,工件先加速后匀速,同上L=t1+vt2⑥,又∵t1=⑦,t2=t-t1⑧,联立求解⑥~⑧得L=+v(t-?雪⑨,将⑨式化简得t=+⑩,从⑩式看出×==常量,故当=,即时v=,其t有最小值.因而v==m/s=2m/s=4.47m/s.通过解答可知工件一直加速到B所用时间最短.评析:此题先从工件由匀加速直线运动直至匀速与传送带保持相对静止,从而求出加速度,再由数学知识求得传送带的速度为何值时,其工件由A到B的时间最短,这正是解题的突破口和关键,这是一道立意较新的运动学考题,也是一道典型的数理有机结合的物理题,正达到了考查学生能力的目的.例2. 如图2-1所示,水平传送带AB长L=8.3m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度v=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射中木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2.(1)第一颗子弹射入木块并穿出时,木块速度多大?(2)求在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离.(3)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?分析和解答:(1)设子弹第一次射穿木块后的速度为v'(方向向右),则在第一次射穿木块的过程中,对木块和子弹整体由动量守恒定律(取向右方向为正)得:mv0-Mv1=mv+Mv',可解得v'=3m/s,其方向应向右.(2)木块向右滑动中加速度大小为a=μg=5m/s2,以速度v'=3m/s向右滑行速度减为零时,所用时间为t1==0.6s,显然这之前第二颗子弹仍未射出,所以木块向右运动离A点的最大距离sm==0.9m.(3)木块向右运动到离A点的最大距离之后,经0.4s木块向左作匀加速直线运动,并获得速度v',v''=a×0.4=2m/s,即恰好在与皮带速度相等时第二颗子弹将要射入.注意到这一过程中(即第一个1秒内)木块离A点s1=sm-×a×0.42=0.5m.第二次射入一颗子弹使得木块运动的情况与第一次运动的情况完全相同,即在每一秒的时间里,有一颗子弹击中木块,使木块向右运动0.9m,又向左移动s'=×a×0.42=0.4m,每一次木块向右离开A点的距离是0.5m.显然,第16颗子弹恰击中木块时,木块离A端的距离是s2=15×0.5m=7.5m,第16颗子弹击中木块后,木块再向右运动L-s2=8.3m-7.5m=0.8m<0.9m,木块就从右端B滑出.由此推算,在经过16次子弹射击后木块应从B点滑出.评析:子弹打木块是常见的物理模型.但把子弹打木块的模型搬到皮带上进行,增加了趣味性,也增加了题目的难度.此题考查学生掌握动量守恒定律、牛顿运动定律和运动学的基本规律的应用情况,解答此题的关键是要求学生分析物理过程,建立清晰的物理情景,并注意到过程之间的内在联系,弄清过程之间的重复性和周期性.(二)倾斜放置运行的传送带这种传送带是指两皮带轮等大,轴心共面但不在同一水平线上(不等高),传送带将物体在斜面上传送的装置.处理这类问题,同样是先对物体进行受力分析,而判断摩擦力的方向是关键,正确理解题意和挖掘题中隐含条件是解决这类问题的切入点和突破口.这类问题通常分为:运动学型;动力学型;能量守恒型.例3. 如图3-1所示,传送带与地面倾角,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无初速地放一个质量为m=0.5kg的物体,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.(sin37°=0.6)分析和解答:物体放到传送带上后,开始阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿平行传送带向下的滑动摩擦力,物体受力情况如图3-2所示.物体由静止加速,由牛顿第二定律F=ma可知Fx=mgsinθ+f=ma1①Fy=N-mgcosθ=0②f=μN③联立①②③得a1=g(sinθ+μcosθ)④.代入已知条件可得a1=10m/s2,物体加速至与传送带速度相等所需的时间v=a1t1则t1==s=1s.再由s=a1t12=×10×12m=5m,由于μ<tanθ?熏物体在重力作用下将继续作加速运动,当物体速度大于传送带速度时,传送带给物体一沿平行传送带向上的滑动摩擦力.此时物体受力情况如图3-3所示.再由牛顿第二定律F=ma得:Fx=mgsinθ-f=ma2⑤,Fy=N-mgcosθ=0⑥,f=μN⑦,联立⑤⑥⑦式得a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2.设后一阶段物体滑至底端所用时间为t2,由运动学公式可知L-s=vt2+a2t22,解得t2=1s(t2=-11s舍去?雪,所以物体由A到B的时间t=t1+t2=2s.评析:此题主要用来考查学生分析物理过程和物体的受力分析,运用牛顿第二定律和运动学基本规律来解题的能力,这是一道较好的广为采用的经典倾斜放置运行的传送带例题.例4.(1998上海高考题)某商场安装了一台倾角为θ=30°的自动扶梯,该扶梯在电压为u=380V的电动机带动下以v=0.4m/s的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率P=4.9kW.不载人时测得电动机中的电流为I=5A,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少?(设人的平均质量m=60kg,g=10m/s2)分析和解答:这台自动扶梯最多可同时载人数的意义是电梯仍能以v=0.4m/s的恒定速率运动.依题意应有电动机以最大输出功率工作,且电动机做功有两层含义:一是电梯不载人时自动上升;二是对人做功.由能量转化守恒应有:P总=P人+P出,设乘载人数最多为n,则有P=IU+nmgsinθ·v,n==即n=25人.评析:此题主要用来考查学生对能量守恒的掌握情况和对题目所给信息的理解.此题要注意的问题是不管扶梯上是否有人,只要扶梯在运动,就要消耗电功.题中所给空载电流本质就是给定扶梯在运行中要消耗的电能值.另外,扶梯对人做功的过程本身是克服重力做功的过程,其重力功率的意义是P人=nmgsinθ·v,此题从功能角度提示了传送带的问题,的确是一道结合生活实际的好例题,给人学以至用的启示.(三)平斜交接放置运行的传送带这种类型一般可分为两种,一是传送带上仅有一个物体运动,二是传送带上有多个物体运动,解题思路与前面两种相仿,都是从力的观点和能量转化守恒角度去思考,挖掘题中隐含的条件和关键语句,从而找到解题突破口和切入点.例5.(2003年全国理综试题)一传送带装置示意如图5-1所示,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切. 现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速度为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h. 稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L. 每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动). 已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N. 这种装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,求电动机的平均输出功率P.分析和解答:此题是2003年的高考理科综合压轴题,分值为22分.该题将物体的运动,功能关系等知识结合于传送带这一实际情境而融为一体,较好地考查了学生综合运用所学知识去解决物理问题的能力.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作初速度为零的匀加速运动,设这段路程为s,所用时间为t,加速度为a,则对小货箱有s=at2①,v0=at②,在这段时间内,传送带运动的路程为s0=v0t③,由①②③式可得s0=2s④,用f表示小货箱与传送带之间的摩擦力,则传送带对小货箱做功为W=fs=mv02⑤,传送带克服小货箱对它的摩擦力做功为W0=fs0=2×mv02=mv02⑥,两者之差就是克服摩擦力做功产生的热量Q=mv02⑦.可见,在小货箱加速运动过程中,小货箱获得的动能与发热量相等.T时间内电动机输出的功为W=PT⑧,此功用于增加小货箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即W=Nmv02+Nmgh+NQ⑨,已知相邻两小货箱的距离为L,所以由题意可知v0T=NL⑩,联立⑦~⑩得P=(+gh).评析:此题是一道用来考查学生综合运用物理知识来分析、推理、建模的物理学科内的综合题,它有较好的区分度和难度,是一道较好的高考题.通过解答,我们可以领悟到,高考试题已由过去的强调知识立意已转化成了能力立意,形成了试题难度不大,但能力要求较高,既能为高校选拔高素质的人才,又能使中学物理教学改革步入良性循环的良好局面.传送带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,这种类型问题具有生命力,当然也就是高考命题专家所关注的问题.。
传送带问题和滑块—木板问题(解析版)——2024年新高一物理暑假提升精品讲义(人教版2019必修一)

传送带问题和滑块—木板问题【必备知识】1.传送带问题(1)水平传送带问题当传送带水平时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化。
摩擦力的突变,常常导致物体的受力情况和运动性质的突变。
静摩擦力达到最大值,是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间,物体与传送带的速度达到相同时,滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力为0或变为静摩擦力)。
(2)倾斜传送带问题当传送带倾斜时,除了要注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化外,还要注意物体与传送带之间的动摩擦因数μ和传送带倾斜角度θ对受力的影响,从而正确判断物体的速度和传送带速度相等时物体的运动性质。
2.滑块—木板问题(1)滑块—木板问题至少涉及滑块和木板两个物体(有时不止一个滑块,有时木板受地面的摩擦力),物体间经常存在相对滑动。
由于摩擦力的突变,所以一般是多过程运动,各物体所受的摩擦力和运动情况比较复杂。
(2)常见的两种运动关系①滑块从初始位置滑到木板一端的过程中,若它们向同一方向运动,则滑块与木板的位移大小之差等于初始时滑块到木板这一端的距离。
②滑块从初始位置滑到木板一端的过程中,若它们向相反方向运动,则滑块与木板的位移大小之和等于初始时滑块到木板这一端的距离。
注意:如果滑块恰好没有脱离木板,则除了上述的位移关系外,滑块的末速度还与木板的相同。
【核心考点精准练】考向一: 传送带问题【例1】(多选)如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4 m,以v0=2 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。
今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10 m/s2。
由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。
则小煤块从A运动到B 的过程中( )A s B.运动时间是2.25 sC.划痕长度是4 m D.划痕长度是0.5 m【答案】 BD【解析】 小煤块刚放上传送带时,加速度a=μg=4 m/s2,由v0=at1可知,小煤块加速到与传送带同速的时间为t1=v0a=0.5 s,此时小煤块运动的位移x1=v02t1=0.5 m,而传送带的位移为x2=v0t1=1 m,故小煤块在传送带上的划痕长度为l=x2-x1=0.5 m,D正确,C错误;之后小煤块匀速运动,其位移为x-x1=3.5 m,故匀速运动的时间t2=x-x1v0=1.75 s,故小煤块从A运动到B的时间t=t1+t2=2.25 s,A错误,B正确。
高一物理传送带模型讲解

高一物理传送带模型讲解高一物理中的传送带模型是一个常见的物理模型,用于解释物体在传送带上的运动。
下面我将从多个角度全面地讲解这个模型。
首先,传送带模型是基于传送带的运动原理而建立的。
传送带是一种可以将物体从一处运送到另一处的设备,通常由带状材料构成,可以连续地运动。
传送带模型假设传送带是匀速运动的,即传送带上的物体以恒定的速度运动。
其次,传送带模型可以用来解释物体在传送带上的运动规律。
当物体放置在传送带上时,由于传送带的运动,物体也会随之运动。
根据传送带模型,物体在传送带上的速度与传送带的速度相同,方向也相同。
这意味着物体相对于地面的速度是传送带速度和物体自身速度的矢量和。
此外,传送带模型还可以用来解释物体在传送带上的加速度。
如果传送带的速度改变,物体在传送带上的加速度可以通过传送带速度的变化率来确定。
例如,如果传送带的速度逐渐增加,物体在传送带上的加速度将是正的;如果传送带的速度逐渐减小,物体在传送带上的加速度将是负的。
此外,传送带模型还可以用来解释物体在传送带上的摩擦力。
当物体放置在传送带上时,物体与传送带之间会存在摩擦力。
根据传送带模型,摩擦力的大小与物体和传送带之间的摩擦系数以及物体在传送带上的压力有关。
如果物体的压力增大或者摩擦系数增大,摩擦力也会增大。
总结起来,高一物理中的传送带模型是一个用于解释物体在传送带上运动的模型。
它可以帮助我们理解物体在传送带上的速度、加速度以及与传送带之间的摩擦力之间的关系。
通过理解传送带模型,我们可以更好地理解和分析与传送带相关的物理现象和问题。
希望以上对于高一物理传送带模型的讲解能够满足你的需求。
如果还有其他问题,请随时提出。
高一物理传送带问题解题技巧

高一物理传送带问题解题技巧传送带问题在高一物理中是一个非常经典的题目,也是考试中经常出现的题目。
当然,要想解决这类问题,必须掌握一些技巧。
本文将分享一些高一物理传送带问题解题技巧,希望对解决这类问题有所帮助。
1. 确定坐标系在解决任何物理问题之前,我们首先需要建立坐标系。
当我们面对传送带问题时,通常可以把传送带的运动方向作为x轴方向,而y轴方向可以根据具体情况确定。
然后,我们需要确定物体的初始坐标和终止坐标。
这样,我们就可以通过横坐标的差值来计算物体在x轴方向上的位移。
2. 确定物体的运动状态在解决传送带问题之前,我们还需要确定物体的运动状态。
通常情况下,物体可以处于静止、匀速运动或者变速运动中。
如果物体处于变速运动状态,我们则需要通过加速度的值来计算它的速度和位移。
3. 使用牛顿第一、第二定律在解决传送带问题时,我们通常可以使用牛顿第一、第二定律。
根据牛顿第一定律,当物体受到平衡力时,它将保持静止或匀速运动。
如果物体受到非平衡力,它将产生加速度。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与所受的合力成正比,与物体的质量成反比。
4. 计算合力在解决传送带问题时,我们通常需要计算物体所受的合力。
合力通常由重力、摩擦力和传送带上的作用力三部分组成。
对于一个静止或匀速运动的物体,它所受的合力必须等于零。
而对于一个受到非平衡力的物体,它所受的合力必须等于质量乘以加速度。
5. 使用能量守恒定律在某些情况下,我们可以使用能量守恒定律来解决传送带问题。
能量守恒定律表明,系统总能量在任何时候都相等。
因此,我们可以通过计算传送带上的物体的机械能变化来解决问题。
总之,如果你想解决传送带问题,你需要确定坐标系,确定物体的运动状态,使用牛顿第一、第二定律,计算合力,以及使用能量守恒定律。
当然,在解决问题时,不要忘记画图和列出公式,这将帮助你更好地理解问题,以及寻找出最佳的解决方法。
传送带知识点高一

传送带知识点高一传送带是一种广泛应用于工业生产领域的物料输送设备,具有高效、快速、安全等特点,广泛应用于各行各业。
作为高中物理课程中的一部分,了解传送带的相关知识对学生们来说至关重要。
本文将介绍传送带的定义、构造、工作原理以及一些常见问题。
一、传送带的定义传送带是一种用于物料输送的装置,由传送带带体和传送带轮组成。
传送带带体通常由橡胶、塑料、皮革等材料制成,传送带轮则配备在驱动装置上,通过驱动装置带动传送带带动物料进行输送。
二、传送带的构造传送带主要由传送带带体、传送带轮、张紧装置和驱动装置组成。
1. 传送带带体:传送带带体通常由多层材料组成,如橡胶、纤维布等。
不同的材料层次有不同的功能,比如橡胶层可以增加摩擦力,纤维布层可以加强带体的强度。
2. 传送带轮:传送带轮通常由金属材料制成,安装在驱动装置上。
传送带轮的作用是通过转动带动传送带带体进行物料输送。
3. 张紧装置:张紧装置用于调整传送带的张力,使传送带保持适当的张力状态。
过紧或过松的张力都会影响传送带的正常工作。
4. 驱动装置:驱动装置通过电机等能量源带动传送带轮旋转,使传送带开始工作,将物料从一个地方运输到另一个地方。
三、传送带的工作原理传送带的工作原理是通过驱动装置带动传送带轮旋转,从而带动传送带带体进行物料输送。
具体工作原理如下:1. 驱动装置通过能量源(如电机)提供的能量带动传送带轮旋转。
2. 传送带轮的旋转使传送带带体开始运动,物料随之被带动。
3. 物料沿着传送带的输送方向进行运动,最终将物料从一个地方运输到另一个地方。
4. 在运输过程中,可以通过张紧装置来调整传送带的张力,保证传送带的正常工作。
四、传送带的应用领域传送带作为一种常见的物料输送设备,广泛应用于各行各业。
以下是传送带的一些应用领域:1. 矿山行业:传送带在矿山行业中被广泛应用于矿石、煤炭等物料的长距离输送。
2. 建筑行业:传送带可以用于建筑工地的物料输送,如砖块、混凝土等。
高一物理传送带知识点归纳

高一物理传送带知识点归纳传送带,作为一种运输物品的设备,广泛应用于工业生产和物流领域。
在物理学中,我们学习传送带的原理和应用,有助于我们理解运动和力的作用。
本文将归纳高一物理中关于传送带的几个重要知识点。
一、传送带的工作原理传送带是由驱动装置、输送带、拉杆等组成。
驱动装置通过提供动力,使输送带运转起来。
而输送带则通过摩擦力和张力来将物体从一处运送到另一处。
二、传送带上的物体的运动规律当物体放置在传送带上时,物体将随着传送带运动。
这是因为物体与传送带之间存在着摩擦力。
根据牛顿第二定律,物体受到的合力等于物体的质量乘以加速度。
在传送带上,物体所受到的合力包括重力和摩擦力,而加速度则取决于合力的大小和方向。
三、传送带的应用传送带在现代工业生产中扮演着重要的角色。
它能够高效地将物品从一个位置转移到另一个位置,节省了人力和时间成本。
传送带广泛应用于各种行业,如矿山、港口、仓储、食品生产等。
通过传送带可以实现物料输送、分拣、装载等工序,提高了物流运输的效率。
四、传送带的物理原理传送带的运行涉及到一些物理原理。
其中包括摩擦力和张力。
摩擦力是传送带上物体的运动所受到的阻力,当物体与传送带的接触面增大时,摩擦力会增大。
而张力是传送带上拉杆的张力,通过调节拉杆的紧松程度,可以控制传送带的张力,从而调节物体在传送带上的速度。
五、传送带的优化设计在传送带的设计过程中,需要考虑许多因素,以使其工作效率最大化。
其中一些因素包括传送带的速度、传送带的宽度、物料的重量等。
通过合理的设计和选择,可以实现最佳的输送效果。
六、传送带的维护和保养为了确保传送带的正常运行和使用寿命,需要进行定期的维护和保养工作。
这包括清洁传送带、检查传送带的轴承和链条、润滑传动装置等。
只有做好维护保养工作,传送带才能保持良好的工作状态,提高生产效率。
总结起来,高一物理中关于传送带的知识点主要包括传送带的工作原理、物体在传送带上的运动规律、传送带的应用、传送带的物理原理、传送带的优化设计以及传送带的维护和保养等。
【高中物理】高一物理传送带问题难点梳理

【高中物理】高一物理传送带问题难点梳理三大难点1.物体与输送带之间是否存在摩擦,是滑动摩擦还是静摩擦,摩擦方向如何,判断摩擦产生条件和方向的依据不清楚;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;3.未充分考虑物体在传送带上移动过程中的能量转换,导致能量转换不守恒的错误过程。
难点突破策略:在上述三个困难中,第一个应该属于易出错点。
突破点在于让学生正确理解摩擦条件、方向判断、大小决定因素等。
通过对不同类型主题的分析和实践,学生可以准确、灵活地分析摩擦的存在、大小和方向。
摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压;第二,接触面不光滑;第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。
前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。
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,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。
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前进方向的摩擦力。
重难点07传送带问题专题高一物理题组法突破重难点(人教版2019必修第一册)(解析版)

人教版新教材高中物理必修第一册第四章运动和力的关系相对运动模型---传送带专题(题组分类训练)题组特训特训内容题组一物体初速为0的水平匀速传送带模型题组二物体初速与带速同、反向的水平匀速传送带模型题组三物体沿传送带下滑的倾斜匀速传送带模型题组四物体沿传送带上滑的倾斜匀速传送带模型题组五图像问题在传送带模型中的应用基础知识清单擦力和静摩擦力的转换、对地位移和二者间相对位移的区别,综合牛顿运动定律、运动学公式、功和能等知识,该题型按传送带设置可分为水平与倾斜两种;按转向可分为物、带同向和物、带反向两种;按转速是否变化可分为匀速和匀变速两种.水平传送带模型木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间可能是( ) A.Lv+v2μgB.LvC.2LμgD.2Lv【答案】ACD【解析】若木块一直匀加速,则有L=12μgt2,得t=2Lμg,C正确;若到达传送带另一端时,速度恰好等于v,则有L=v-t=v2t,得t=2Lv,D正确;若木块先匀加速经历时间t1,位移为x,再匀速经历时间t2,位移为L-x,则有v=μgt1,2μgx=v2,vt2=L -x,从而得t=t1+t2=Lv+v2μg,A正确.2.如图所示,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.【答案】v20(a0-μg)2a0μg【解析】依题意知,传送带的加速度大于煤块的加速度,即a0>μg,由运动学公式不难求出,传送带达到匀速的时间为v 0a 0,煤块达到与传送带相对静止的时间为v 0μg, 根据以上分析,煤块与传送带的v -t 图象分别如图中直线OB 和折线OAB 所示.因v -t 图线和t 轴所围图形的面积表示位移,则△OAB 的面积即为二者间的相对位移,亦即黑色痕迹的长度L .3. (多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端点相距x =4 m ,以v 0=2 m/s 的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A 点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4, g 取 10 m/s 2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.则小煤块从A 运动到B 的过程中( )A .小煤块从A 运动到B 的时间是2sB .小煤块从A 运动到B 的时间是2.25 sC .划痕长度是4 mD .划痕长度是0.5 m【答案】BD【解析】小煤块刚放上传送带后,加速度a =μg =4 m/s 2,由v 0=at 1可知,小煤块加速到与传送带同速的时间为t 1=v 0a =0.5 s ,此时小煤块运动的位移x 1=v 02t 1=0.5 m ,而传送带的位移为x 2=v 0t 1=1 m ,故小煤块在传送带上的划痕长度为l =x 2-x 1=0.5 m ,C 错误,D 正确;之后的x -x 1=3.5 m ,小煤块匀速运动,故t 2=x -x 1v 0=1.75 s ,故小煤块从A 运动到B 的时间t =t 1+t 2=2.25 s ,A 错误,B 正确.4.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。
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例题2.如图2—1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=0.5㎏的物体,它与 传送带间的动摩擦因数 μ=0.5,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?
例题3.如图2—2所示,传送
带与地面成夹角θ=30°,以
• 先匀减速,后反向匀 加速
• 2)X ≥XAB时,
•
一直匀减速运动
θ
图3
• 滑上去的条件:
• μ> tanθ
• 解题关键点:V物=V时;
• 判断依据:——比较位移
• 1)X<XAB时,
•
先匀加速后匀速
• 2)X ≥XAB时,
•
一直匀加速运动
θ
图4
• 解题关键点:V物=V时;
• 判断依据:——比较位移
10m/s的速度逆时针转动,
在传送带上端轻轻地放一个
图2—2
质量m=0.5㎏的物体,它与
传送带间的动摩擦因数
μ=0.6,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?
例题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,
图2—3
在传送带上端轻轻地放一个
说明:在许多情况中,当研究对象的外部 或内部条件超过某一临界值时,它的运动状态 将发生“突变”,这个临界值就是临界条件, 而题目往往不会直接告诉你物体处于何种状 态.
解决这类问题的方法:一般先是求出某一物 理量的临界值,再将题设条件和临界值进行比 较,从而判断出物体所处的状态,再运用相应 的物理规律解决问题.
高一物理传送带问题分析
传送带问题
VA
A
B
A
B
v
v
图1
图2
θ
θ
图3
图4
难点:摩擦力的变化
VA
A
B
v
A
B
v
图1
• 解题关键点:V物=V时;
• 判断依据:——比较位移
• 1)X<XAB时,
•
先匀加速后匀速
• 2)X ≥XAB时,
•
一直匀加速比较位移:
• 1) 1)X<XAB时,
质量m=0.5㎏的物体,它与
传送带间的动摩擦因数
μ=0.5,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?
例题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
图2—4
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
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
• 例题1.如图1-9-20所示,传送皮带不动时,物块由皮带 顶端A从静止开始滑下到皮带底端B用的时间是t,则
• A.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于t • B.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t • C.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间可能等于t • D.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t
的长度L=50m,则物体从A
到B需要的时间为多少?
例题6. 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,传送带对行李的滑 动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后 它们保持相对静止,行李随传送带一起前 进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s, 把质量为5kg的木箱静止放到传送带上,由 于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速 度前进,那么这个木箱放在传送带上后, 传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹?
• 1)X<XAB时,
① μ< tanθ
先a1匀加速,后a2匀加速
② μ ≥ tanθ
先匀加速,后匀速
• 2)X ≥XAB时,
•
一直匀加速运动
解决传送带问题的关键
分析清楚物体在传送带上所受摩擦力的情况: ①是静摩擦力还是滑动摩擦力; ②判断摩擦力的方向。
方法:抓住物体与传送带速度相等的点进行判 断