动力学中的传送带模型共25页文档
(word完整版)高中物理传送带模型总结,推荐文档
“传送带模型”1.模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型,如图(a)、(b)、(c)所示.2.建模指导水平传送带问题: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.水平传送带模型:1.传送带是一种常用的运输工具,被广泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等.如图所示为火车站使用的传送带示意图.绷紧的传送带水平部分长度L=5 m,并以v0=2 m/s的速度匀速向右运动.现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2.(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端;(2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度的大小应满足什么条件?最短时间是多少?2.如图所示,一质量为m=0.5kg的小物体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带。
已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带水平部分的长度L=5m,两端的传动轮半径为R=0.2m,在电动机的带动下始终以ω=15/rads的角速度沿顺时针匀速转运,传送带下表面离地面的高度h不变。
如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面的高度为H,初速度为零,g取10m/s2.求:(1)当H=0.2m时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能。
(2)当H=1.25m时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度。
(3) H在什么范围内时,物体离开传送带后的落地点在同一位置。
3.如图所示,质量为m=1kg的物块,以速度v 0=4m/s滑上正沿逆时针方向转动的水平传送带,此时记为时刻t=0,传送带上A、B两点间的距离L=6m,已知传送带的速度v=2m/s,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2.关于物块在传送带上的整个运动过程,下列表述正确的是()A.物块在传送带上运动的时间为4sB.传送带对物块做功为6JC.2s末传送带对物体做功的功率为0D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J4.如图10所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A端的瞬时速度v A=4m/s,到达B端的瞬时速度设为v B。
高中物理-传送带模型
传送带模型1.水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景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v02.倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景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*情景3(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①水平传送带问题:求解的关键在于正确分析出物体所受摩擦力.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.②倾斜传送带问题:求解的关键在于正确分析物体与传送带的相对运动情况,从而判断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.小结:分析处理传送带问题时需要特别注意两点:一是对物体在初态时(静止释放或有初速度的释放)所受滑动摩擦力的方向的分析;二是对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析.对于传送带问题,一定要全面掌握上面提到的几类传送带模型,尤其注意要根据具体情况适时进行讨论,看一看受力与速度有没有转折点、突变点,做好运动过程的划分及相应动力学分析.3.传送带问题的解题思路模板[分析物体运动过程]例1:(多选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因素为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,v 0、t 0已知,则( )A .传送带一定逆时针转动B .00tan cos v gt μθθ=+C .传送带的速度大于v 0D .t 0后滑块的加速度为002sin v g t θ-[求相互运动时间,相互运动的位移] 例2:如图所示,水平传送带两端相距x =8 m ,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v A =10 m/s ,设工件到达B 端时的速度为v B 。
高中物理必考解析传送带模型课件 (共25张)
Байду номын сангаас 传送带
物体模型 运动突变 三种常见情景
一、传送带的物体模型
如图1所示,水平传送带(亦可为长木板, 如图2所示)足够长,始速度V0水平向右。 现将质量为m的小煤块轻放在传送带上, 煤块与传送带间的动摩擦因数为μ,试求 煤块最终在传送带上留下的痕迹长度与由 于摩擦产生的热量。
A
B
C
V0
D V0
图1
图2
V
带 V0
煤
O
t
图3
煤块在传送带上留下的痕迹长度即为煤块对
传送带相对位移的大小(亦即图3中阴影部分的
面积)。
令两者速度相等历时t则 V0=at
痕迹的长度
X相=X带-X煤=
V0t-
1 2
gt 2
① ②
由①②有 摩擦生热
X相=
v2 o
2g
Q=μmg X相=
1 2
m
v2 0
2、传送带水平向右做始速度为V0, 加速度为a0的匀加速直线运动。
带
V0 煤
O 图5
t
在图1中,令AB=L0,煤块自B点飞出历
时摩t擦0X则生相痕=热X迹带Q-长X=煤度μ=mVg0tX+相12=μa0mt0 2g-
1 X相2
gt0
2
=μmg(V0t+
2025高考物理总复习动力学中的传送带模型
解得a2=4 m/s2
设从与传送带共速到减速为0的过程中P的位移为x2,则有
-2a2x2=0-v2
解得
2
x2=
2 2
=
22
2×4
m=0.5 m
所以物块P在传送带上向前冲的最远距离为
x1+x2=5.5 m。
(3)设共速前第一个减速过程P的位移为x3,用时为t3,皮带位移为x皮3;共速后
至减速为零为第二个减速过程,P的位移为x4,用时为t4,皮带位移为x皮4。则
小为
1
Δx2=2 2 2 +x1=17.5
m,则煤块在传送带上留下的痕迹长为 17.5 m,C 错
误;煤块与传送带间产生的热量为 Q=μmgcos θ·Δ1 + Δ2 =90 J,D 正确。
指点迷津
物体与传送带的划痕长度Δx等于物体与传送带的相对位移的大小,若有两
次相对运动且两次相对运动方向相同,则Δx=Δx1+Δx2(图甲);若两次相对运
sin + cos
a1=
=10
m/s ,经过时间 t1 速度减小到零,则
2
送带速度为零,则煤块向上滑动的位移
加速度为
Δ
a= =5
Δ
0 2
x1= =5
2 1
0
t1= =1
1
s,0~1 s 传
m,1 s 后传送带开始加速,其
m/s2,由于 μmgcos θ<mgsin θ,则煤块向下加速,其加速度为
传送带模型中的动力学图像
考向一 根据传送情境确定动力学图像
典题5 (多选)(2023广东佛山模拟)如图所示,飞机场运输行李的传送带保持
恒定的速率运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,传送带将它送入飞
(完整版)高中物理传送带模型(解析版)
送带模型1.模型特征(1)水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景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(2)倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景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a1加速后以a2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)可能一直减速2. 注意事项(1)传送带模型中要注意摩擦力的突变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(2)传送带与物体运动的牵制。
牛顿第二定律中a 是物体对地加速度,运动学公式中S 是物体对地的位移,这一点必须明确。
(3) 分析问题的思路: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。
【典例1】如图所示,传送带的水平部分长为L ,运动速率恒为v ,在其左端无初速放上木块,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.L v +v 2μgB.L vC.2L μgD.2L v【答案】 ACD【典例2】如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m =0.5 kg 的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间; (2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间. 【答案】 (1)4 s (2)2 s【典例3】如图所示,与水平面成θ=30°的传送带正以v =3 m/s 的速度匀速运行,A 、B 两端相距l =13.5 m 。
(完整word版)高中物理传送带模型总结
“传递带模型”1.模型特点一个物体以速度 v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传递带”模型,如图 (a)、 (b)、 (c)所示.2.建模指导水平传递带问题:求解的重点在于对物体所受的摩擦力进行正确的剖析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传递带的速度,也就是剖析物体在运动位移x(对地 )的过程中速度能否和传递带速度相等.物体的速度与传递带速度相等的时辰就是物体所受摩擦力发生突变的时辰.水平传递带模型:1.传递带是一种常用的运输工具,被宽泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等.如下图为火车站使用的传递带表示图.绷紧的传递带水平部分长度L= 5 m,并以 v0=2 m/s 的速度匀速向右运动.现将一个可视为质点的旅游包无初速度地轻放在传递带的左端,已知旅游包与传递带之间的动摩擦因数μ=, g 取 10 m/s 2.(1)求旅游包经过多长时间抵达传递带的右端;(2)若要旅游包从左端运动到右端所用时间最短,则传递带速度的大小应知足什么条件?最短时间是多少?2.如下图,一质量为的小物体从足够高的圆滑曲面上自由滑下,而后滑上一水平传递带。
已知物体与传递带之间的动摩擦因数为μ,传递带水平部分的长度 L=5m ,两头的传动轮半径为 R=0.2m ,在电动机的带动下一直以ω =15/rads 的角速度沿顺时针匀速转运,传递带下表面离地面的高度 h 不变。
假如物体开始沿曲面下滑时距传递带表面的高度为 H,初速度为零, g 取 10m/s2.求:(1)当时,物体经过传递带过程中,电动机多耗费的电能。
(2)当时,物体经过传递带后,在传递带上留下的划痕的长度。
(3)H 在什么范围内时,物体走开传递带后的落地址在同一地点。
3.如下图,质量为 m=1kg 的物块,以速度v0 =4m/s 滑上正沿逆时针方向转动的水平传递带,此时记为时辰t=0 ,传递带上 A、 B 两点间的距离L=6m,已知传递带的速度 v=2m/s ,物块与传递带间的动摩擦因数μ,重力加快度 g 取 10m/s 2.关于物块在传递带上的整个运动过程,以下表述正确的选项是()A.物块在传递带上运动的时间为4sB.传递带对物块做功为6JC. 2s 末传递带对物体做功的功率为0D.整个运动过程中因为摩擦产生的热量为18J4.如图 10 所示,水平传递带A、B 两头相距 s=,物体与传递带间的动摩擦因数μ=,物体滑上传递带 A 端的刹时速度v A=4m/s ,抵达 B 端的刹时速度设为 v B。
高中物理《第三章 牛顿运动定律动力学中的传送带模型》课件ppt
微专题:动力学中的传送带模型
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
解决传送带问题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.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.
第三章 牛顿运动定律
A.t1时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 C.t2~t3时间内,小物块与传送带相对静止不受摩擦力作用 D. 0~t2时间内,小物块运动方向发生了改变,加速度方向也发生了改变
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
练习: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= 1 m/s运行,一质量为m=4 kg的行李无初速度地放在A处,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=2 m,取g=10 m/s2.
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
【解析】 (1)物体在传送带上受力如图所示,物体沿传送带向下匀加速运 动,设加速度为 a.
由题意得 L=12at2 解得 a=2.5 m/s2; 由牛顿第二定律得 mgsin α-f=ma,又 f=μmgcos α 解得 μ= 63=0.29.
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
传送带模型可分为水平传送带和倾斜传送带,物体在传送带上 运动的各种情况如下表:
1.水平传送带模型
项目 情景 1 情景 2
情景 3
图示
滑块可能的运动情况 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (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 (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