2012年高考物理复习(一轮)传送带类问题(模型一)分析
(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。
(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 。
高考物理一轮复习课件:传送带与板块模型
共速后加速
异向Байду номын сангаас坡
>
0 ≤
减速至0,后反向加速
至0
0 >
减速至0,后反向加速
至
=
<
—
—
一直匀速
一直加速
板—块模型
1、概述:两个或多个物体上、下叠放在一起,物体之间通过
摩擦力产生联系。
2、三个基本关系
加速度关系
注意:通过受力
分析判断加速度
同向上坡
0 >
0 =
0 <
减速至共速
—
—
≥
<
≥
共速后匀速
共速后继续
减速
一直匀速
<
>
减速至0, 加速至共速,
后反向加速
后匀速
=
<
一直匀速
减速至0,
后反向加速
同向下坡
0 >
0 =
传送带模型
1、明确滑块相对传送带的运动方向,正确判断摩擦力的方向
。
2、判断滑块与传送带共速前是否滑出传送带。
3、滑块在传送带上的划痕长度是滑块与传送带的相对位移。
4、在水平传送带上,滑块与传送带共速时,二者相对静止做匀
速运动。
5、共速时刻一般是摩擦力发生突变的时刻。在倾斜传送带上,
滑块与传送带共速时,需比较mgsin与μmgcos的大小才能
确定运动情况。
①水平传送带
①0 >时,可能一直减速(不够长),
也可能先减速后匀速(足够长)
同向进入
②0 =时,一直匀速
③0 < 时,可能一直加速(不够长),
人教版高三物理一轮复习基础梳理第三章小专题三传送带模型中的动力学问题
小专题三传送带模型中的动力学问题因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同,传送带问题往往存在多种可能,因此对传送带问题作出准确的动力学过程分析,是解决此类问题的关键。
下面介绍两种常见的传送带模型: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)可能一直减速,也可能先减速后反向加速[典例1] 水平传送带被广泛地应用于机场和车站,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,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=2 m,g取10 m/s2。
(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小;(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:(1)行李刚开始运动时,受力如图所示,滑动摩擦力F f=μmg=4 N由牛顿第二定律得F f=ma解得a=1 m/s2。
高考物理大一轮复习 物理模型5 传送带模型课件
t3时间内传送带的位移 x3′=-v0t3=-2 5 m.(1分) 该时间内传送带相对于B的位移 Δx3=x3-x3′=(5+2 5) m.(1分) B与传送带之间的摩擦力f=μmg=2 N.(1分) 上述过程中,B与传送带间因摩擦产生的总热量 Q=f(Δx1+Δx2+Δx3)=(16+4 5) J=25 J.(1分) 答案 (1)2 s (2)2 5 m/s (3)25 J
物理模型5 传送带模型
[模型构建] 传送带是应用较广泛的一种传动装置,把物体 放到运动着的传送带上,物体将在静摩擦力或滑动摩擦力的作用 下被传送带输送到另一端,该装置即为传送带模型.
[模型特点] 1传送带的传动状态由转动轴决定,匀速转动 或加速转动,与物体的运动情况无关.2物体的运动状态由物体 刚滑上传送带的初速度和所受的合外力来决定,故对物体正确受 力分析和过程分析是突破该类题型的关键.
(2)B向左运动的过程中,受到的摩擦力的方向仍然向右,仍 然受到绳子的拉力,同时,A受到的力也不变,所以它们受到的 合力不变,所以B的加速度
a3=a2=2 m/s2.(1分) t1时间内B的位移x1=-v0+2-v1t1=-4 m, 负号表示方向向右;(1分) t2时间内B的位移
x2=0+2-v0×t2=-1 m,负号表示方向向右.(1分) B的总位移x=x1+x2=-5 m.(1分) B回到传送带左端的位移 x3=-x=5 m.(1分) 速度v= 2a3x3=2 5 m/s.(1分)
T2-μmg=ma2④(1分) 以A为研究对象,则A的加速度的大小始终与B是相等的,A 向上运动的过程中
mgsin 37°-T2=ma2⑤(1分) 联立④⑤可得a2=gsin 327°-μg=2 m/s2.(1分) 当B向右达到最右端时速度等于0,经过时间 t2=0-a-2 v0=1 s.(1分) B向右运动的总时间 t=t1+t2=1 s+1 s=2 s.(1分)
高考经典物理模型传送带模型(一)
传送带模型(一)——传送带与滑块滑块与传送带相互作用的滑动摩擦力,是参与改变滑块运动状态的重要原因之一。
其大小遵从滑动摩擦力的计算公式,与滑块相对传送带的速度无关,其方向取决于与传送带的相对运动方向,滑动摩擦力的方向改变,将引起滑块运动状态的转折,这样同一物理环境可能同时出现多个物理过程。
因此这类命题,往往具有相当难度。
滑块与传送带等速的时刻,是相对运动方向及滑动摩擦力方向改变的时刻,也是滑块运动状态转折的临界点。
按滑块与传送带的初始状态,分以下几种情况讨论。
一、滑块初速为0,传送带匀速运动[例1]如图所示,长为L 的传送带AB 始终保持速度为v 0的水平向右的速度运动。
今将一与皮带间动摩擦因数为μ的滑块C ,轻放到A 端,求C 由A 运动到B 的时间t AB解析:“轻放”的含意指初速为零,滑块CC 向右做匀加速运动,如果传送带够长,当C 与传送带速度相等时,它们之间的滑动摩擦力消失,之后一起匀速运动,如果传送带较短,C 可能由A 一直加速到B 。
滑块C 的加速度为,设它能加速到为时向前运动的距离为。
若 ,C 由A 一直加速到B ,由。
若,C 由A 加速到用时,前进的距离距离内以速度匀速运动C 由A 运动到B 的时间。
[例2]如图所示,倾角为θ的传送带,以的恒定速度按图示方向匀速运动。
已知传送带上下两端相距L 今将一与传送带间动摩擦因数为μ的滑块A 轻放于传送带上端,求A 从上端运动到下端的时间t 。
解析:当A 的速度达到时是运动过程的转折点。
A 初始下滑的加速度若能加速到,下滑位移(对地)为。
(1)若。
A从上端一直加速到下端。
(2)若,A 下滑到速度为用时之后距离内摩擦力方向变为沿斜面向上。
又可能有两种情况。
(a )若,A 达到后相对传送带停止滑动,以速度匀速,总时间(b )若,A 达到后相对传送带向下滑,,到达末端速度用时总时间二、滑块初速为0,传送带做匀变速运动[例3]将一个粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动在足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4m的划线。
传送带类问题(模型一)
高考题型:选择题、计算题 高考大纲要求:
1、动力学问题:物体相对地面、相对传送带的运动情 况,求运动时间和划痕。 2、能量问题:物体在传送带上运动过程中的能量问题。 难点: 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、方向怎样 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动
v0 A B 思考:如果 传送带的速 度是可以调 节的,物块 从A到B的时 间会怎样变 化?
(3)求煤块在传送带上留下的划痕。
变型1:煤块在传送带A端以初速度v1=4m/s向右滑上传送带。
变型2:煤块初速度v1=1m/s从B端向左滑上传送带。
变型3:煤块初速度v1=4m/s从B端向左滑上传送带。 求煤块在传送带上的运动时间和划痕。
思考:①煤块什么时候距B端最远? ②煤块是否一定能返回B端?需满足什么条件?
③若能返回B端,返回时煤块和传送带速度有什么关系?
v0 A B
• (2006年全国高考)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。
A
B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试画图解 决
近年出题情况: 2013年四川理综 、2013年海南物理 、 2012年上海物理第23题、2012年江 苏物理第4题、2012年山东理综第16 题、2012· 安徽理综第22题、2010上 海物理第18题、2010天津理综物理 第3题、2011海南物理第8题、2010 全国卷1第24题
高中物理高考复习《传送带模型》问题解题策略PPT
答案
C
练出高分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
14.如图 10 所示为上、下两端相距 L=5 m,倾角 α=30° , 始终以 v=3 m/s 的速率顺时针转动的 传送带(传送带始终绷紧).将一物体放在传送 带的上端由静止释放滑下,经过 t=2 s 到达下 端.重力加速度 g 取 10 m/s2,求: (1)传送带与物体间的动摩擦因数; (2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带 上端由静止释放能最快地到达下端.
(1)设物块与传送带间摩擦 t1=1.5 s v0=at2 力大小为 Ff 解析 Ff=μmg 1 Ffx 物= mv1 2 2 x 物=4.5 m
(2)设小物块经时间 t1 速度减为 0, 然后反向加速,设加速度大小为 a,经时间 t2 与传送带速度相等 v1-at1=0 Ff a= m
t2=1 s 设反向加速时,物块的位移为 x1, 则有 1 2 x1=2at2 =2 m 物块与传送带共速后,将做匀速直 线运动,设经时间 t3 再次回到 B 点 x 物-x1=v0t3 t3=0.625 s 所以 t 总=t1+t2+t3=3.125 s
图9
学科素养培养
【例 4】如图 9 所示,绷紧的传送带与水平
(2)根据能量守恒的观点, 显然电动机多消耗的
面的夹角 θ=30° , 皮带在电动机的带动下, 电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送 始终保持 v0=2 m/s 的速率运行, 现把一质 量为 m=10 kg 的工件(可看做质点)轻轻放 在皮带的底端,经过时间 t=1.9 s,工件被 传送到 h=1.5 m 的高处,取 g=10 m/s , 求: (1)工件与传送带间的动摩擦因数; (2)电动机由于传送工件多消耗的电能.
高考物理一轮总复习第3章专题强化4传送带模型和“滑块_木板”模型提能训练(含答案)
高考物理一轮总复习提能训练:第三章 专题强化四基础过关练题组一 传送带模型1.(多选)为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。
如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。
如图乙所示为水平传送带装置示意图。
紧绷的传送带ab 始终以1 m/s 的恒定速率运行,乘客将一质量为1 kg 的小包(可视为质点)无初速度地放在传送带左端的a 点,设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1,a 、b 间的距离为2 m ,g 取10 m/s 2。
下列速度—时间(v -t )图像和位移—时间(x -t )图像中,可能正确反映行李在a 、b 之间的运动情况的有(除C 中0~1 s 为曲线外,其余均为直线段)( AC )[解析] 行李放到传送带上,由μmg =ma 可得a =1 m/s 2,则由v =at ,得t =1 s ,可知行李在0~1 s 内做匀加速直线运动,与传送带共速后做匀速直线运动,故A 正确,B 错误;行李在t =1 s 时的位移x =12at 2=0.5 m ,行李在0~1 s 内做匀加速直线运动,x -t图像为抛物线,之后做匀速直线运动,x -t 图像为直线,故C 正确,D 错误。
2.如图所示,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。
工件滑上A 端瞬时速度v A =4 m/s ,到达B 端的瞬时速度设为v B ,则下列说法不正确的是( D )A .若传送带不动,则vB =3 m/sB .若传送带以速度v =4 m/s 逆时针匀速转动,v B =3 m/sC .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =3 m/sD .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =2 m/s[解析] 若传动带不动或逆时针匀速转动,则工件水平方向受水平向左的滑动摩擦力作用,由牛顿第二定律,得μmg =ma ,由匀变速运动的规律可知v 2B -v 2A =-2as ,代入数据解得vB =3 m/s ,A 、B 正确;若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,假设工件在到达B 端前速度降至2 m/s ,则工件水平方向受水平向左的滑动摩擦力作用,设加速度大小为a ,由牛顿第二定律,得μmg =ma ,工件滑上传送带先做匀减速直线运动,当速度减小到2 m/s时所经过的位移x =v 2A -v22a =16-42m =6 m>3.5 m ,所以假设不成立,所以工件一直做匀减速运动,由匀变速运动的规律可知v 2B -v 2A =-2as ,代入数据解得vB =3 m/s ,D 错误,C 正确。
高考物理一轮复习课件:动力学中的连接体问题、传送带模型
块放在固定斜面上,两木块与斜面间的动摩擦因数均为μ,在方向平行于
斜面的拉力F作用下沿斜面向上加速,A、B间绳的拉力为多大?
例:如图所示,A、B两木块的质量分别为mA、mB,A、B之间用水平细
绳相连,在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动,重力加速度为g.
FN
G
=
2.倾斜传送带 >
G
即 >
2.倾斜传送带
FN
FN
G
G
1 .如图1所示,有一水平传送带以v=2 m/s的速度匀速转动,现将一物块(可视
为质点)轻放在传送带A端,物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2。已知传送
带长度为LAB=10 m,则( D )
小物块到达 B 点的速度可能为( BC )
A.1 m/s
B.3 m/s
C.6 m/s
D.9 m/s
(1)若地面光滑,则A、B间绳的拉力为多大?(2)若两木块与水平面间的动
摩擦因数均为μ,则A、B间绳的拉力为多大?(3)如图乙所示,若把两木
块放在固定斜面上,两木块与斜面间的动摩擦因数均为μ,在方向平行于
斜面的拉力F作用下沿斜面向上加速,A、B间绳的拉力为多大?
传送带模型
1.水平传送带
= = =
(2)轻绳连接体:轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的
速度总是相等.
(3)轻杆连接体:轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度.
(4)物物叠放连接体:两物体通过弹力、摩擦力作用,具有相同的速度
和加速度
3.规律方法
整体法与隔离法在连接体中的应用(1)整体法当连接
体内(即系统内)各物体的加速度相同时,可以把系统内的所有物体看
高三一轮复习传送带模型专题(精心编排版)
物理模型—传送带模型首先,概括下与传送带有关的知识:(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mgsin θ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,表明机械能向内能转化,转化的量即是两功差值的绝对值。
传送带模型(解析版)--2024年高考物理一轮复习热点重点难点
传送带模型特训目标特训内容目标1水平传送带模型(1T -4T )目标2水平传送带图像问题(5T -8T )目标3倾斜传送带模型(9T -12T )目标4倾斜传送带图像问题(13T -16T )【特训典例】一、水平传送带模型1应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型,传送带始终保持v =0.4m/s 的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,A 、B 间的距离为2m ,g 取10m/s 2。
旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A 处,则下列说法正确的是()A.开始时行李的加速度大小为4m/s 2B.行李经过2s 到达B 处C.行李到达B 处时速度大小为0.4m/sD.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m【答案】C【详解】A .开始时行李初速度为零,相对皮带向右滑动,可知摩擦力为f =μmg 根据牛顿第二定律f =ma 解得a =2m/s 2故A 错误;BC .行李达到和皮带速度相同需要的时间为t 1=v a =0.42s =0.2s 位移为x 1=v 2t 1=0.42×0.2m =0.04m 行李匀速到B 的时间为t 2=L -x 1v =2-0.040.4s =4.9s 行李从A 运动到B 处的时间为t =t 1+t 2=0.2s +4.9s =5.1s 故B 错误,C 正确。
D .行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为Δx =vt 1-x 1=0.4×0.2m -0.04m =0.04m 故D 错误。
故选C 。
2如图所示,绷紧的长为6m 的水平传送带,沿顺时针方向以恒定速率v 1=2m/s 运行。
一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带,其速度大小为v 2=5m/s 。
若小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g =10m/s 2,下列说法中正确的是()A.小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动,然后向右做匀加速直线运动B.若传送带的速度为5m/s ,小物块将从传送带左端滑出C.若小物块的速度为4m/s ,小物块将以2m/s 的速度从传送带右端滑出D.若小物块的速度为1m/s ,小物块将以2m/s 的速度从传送带右端滑出【答案】BC【详解】A .小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动,设加速度大小为a ,速度减至零时通过的位移大小为x ,根据牛顿第二定律得μmg =ma 解得a =μg =2m/s 2则x =v 222a=6.25m >6m 所以小物块将从传送带左端滑出,不会向右做匀加速直线运动,A 错误;B .若传送带的速度为5m/s ,小物块在传送带上受力情况不变,则运动情况也不变,仍会从传送带左端滑出,B 正确;C .若小物块的速度为4m/s ,小物块向左减速运动的位移大小为x=v '22a =4m <6m 则小物块的速度减到零后再向右加速,小物块加速到与传送带共速时的位移大小为x=v 122a=1m <4m 以后小物块以v 1=2m/s 的速度匀速运动到右端,则小物块从传送带右端滑出时的速度为2m/s ,C 正确;D .若小物块的速度为1m/s ,小物块向左减速运动的位移大小为x =v 222a=0.25m <6m 则小物块速度减到零后再向右加速,由于x <x ″,则小物块不可能与传送带共速,小物块将以1m/s 的速度从传送带的右端滑出,D 错误。
(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。
高考物理一轮复习导学案传送带板块模型
功能关系的综合应用——传送带模型、“滑块—木板”模型【传送带模型】1.传送带克服摩擦力做的功:W=f x传(x传为传送带对地的位移)2.系统产生的内能:Q=f x相对(x相对为总的相对路程).3.求解电动机由于传送物体而多消耗的电能一般有两种思路①运用能量守恒以倾斜传送带为例,多消耗的电能为E电,则:E电=ΔE k+ΔE p+Q.②运用功能关系传送带多消耗的电能等于传送带克服阻力做的功E电=fx传(特别注意:如果物体在倾斜传送带上的运动分匀变速和匀速两个运动过程,这两个过程中传送带都要克服摩擦力做功,匀变速运动过程中两者间的摩擦力是滑动摩擦力,匀速运动过程中两者间的摩擦力是静摩擦力) 4.传送带问题分析流出图:(一)水平传送带例1 如图所示,长为5m的水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速转动,将质量为1kg的小物块无初速度放在传送带左侧。
已知传送带与小物块之间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10m/s2,求小滑块在传送带上运动过程中:(1)传送带对小物块做的功;(2)传送带与小物块摩擦产生的热量;(3)因放上小物块,电动机多消耗的电能。
变式:若小滑块以3m/s的速度从右端滑上传送带,求:(1)传送带与小物块摩擦产生的热量;(2)传送带克服摩擦力做功。
(二)倾斜传送带例2 如图所示,传送带与水平面间的夹角为30°,其中A、B两点间的距离为3.5m,传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度顺时针匀速转动。
现将一质量4kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带的B点,已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=√3,g为取10m/s2,则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中:2(1)摩擦力对小物块做的功;(2)摩擦产生的热量;(3)因放小物块而使得电动机多消耗的电能。
例3如图所示,传送带与水平地面的夹角为θ=37°,A、B两端间距L=16m,传送带以速度v=10m/s 沿顺时针方向运动。
2012-2013高考传送带
传送带问题一、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二、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。
难点疑点: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。
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。
一、水平放置运行的传送带1、物块从光滑斜面上的P 点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q 点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,使传送带随之运动,如图所示,物块仍从P 点自由滑下,则( ) A .物块有可能落不到地面 B .物块将仍落在Q 点C .物块将会落在Q 点的左边D .物块将会落在Q 点的右边2、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右图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带A 、B 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 /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.3、(16分)如图17所示,水平传送带的长度L =5m ,皮带轮的半径R =0.1m ,皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动。
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v1 v
做匀减速
v0
tt
V=0
v0
v
滑块先做匀减 v1 速后反向匀加
t1 t t
速至v1(v1<v0) vv01
滑块先做匀减 v
速后反向匀加 v1
速至v0,后做匀 速(v1>v0)
v0
t1 t t
• 如图所示,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。工件滑上A端瞬 时速度vA=4m/s,到达B端的瞬时速度设为vB。
• (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
加速后匀速
注意:滑块在传送带上加速获得的最大速度不大于传送带t1的速度t 。
例1.如图,水平传送带两个转动轴轴心相距 20m,正在以v=4.0m/s的速度匀速传动,某物 块儿(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因 数为0.1,将该物块儿从传送带左端无初速地轻放 在传送带上,则经过多长时间物块儿将到达传 送带的右端(g=10m/s2) ?
技巧:摩擦力是被动力,速度相等会突变,解题之前先 探明,速度是否有共速
小经验:1、如果可以用平均速度求位移, 优先考虑用 平均速度。
2、μ=tanθ是能否在斜面相对静止的分界点,跟重力大 小无关,θ角叫自锁角。 3、当μ<tanθ时,物体必定沿斜面下滑。
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。
• 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。
传送带问题
【模型1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率顺时 针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m的物体,它与传送带 间的动摩擦因数μ,试分析滑块在传送带上的运动情况.
t1 t t
注意:滑块在传送带上加速时,获得的最大速度不大于传送带的 速度。
传送带问题
【模型1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率顺时 针转动.一个质量为m的滑块从A端以速度v1滑上传送带,它与传送带 间的动摩擦因数μ,试分析滑块在传送带上的运动情况.
【情景二】与传送带具有同向速度的滑块在水平传送带上的运动分析
传送带
v0 v0
v
tt
v1
滑块先做匀 v0
足够长
减速后匀速
注意:滑块在传送带上减速时,减速后的最后速度不小于t传1 送t带t
的速度。
传送带问题
【模型1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率逆时 针转动.一个质量为m的滑块从A端以速度v1滑上传送带,它与传送带 间的动摩擦因数μ,试分析滑块在传送带上的运动情况.
与传送带具有同向速度的滑块在水平传送带上的运动分析(v1<v0)
传送带 长度
传送带 不够长
传送带 刚够长
传送带 足够长
滑块在传送带上 的运动情景 v v0
v0 v0
v0 v0
滑块运动 情况
滑块一直 做匀加速
滑块一直 做匀加速
滑块运动 的v-t图像
v
v0
v1
tt
v
v0 v1
v
tt
滑块先做匀 v0 加速后匀速 v1
传送带问题
【模型1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率顺时 针转动.一个质量为m的滑块从A端以速度v1滑上传送带,它与传送带 间的动摩擦因数μ,试分析滑块在传送带上的运动情况.
【情景二】与传送带具有同向速度的滑块在水平传送带上的运动分析
v1 v0
A
B
讨论:(1)若v1<v0 (2)若v1>v0
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。
【情景三】与传送带具有反向速度的滑块在水平传送带上的运动分析
v1 v0
A
B
与传送带具有反向速度的滑块在水平传送带上的运动分析
传送带 长度
传送带 不够长
传送带 刚够长
传送带 足够长
滑块在传送带上
滑块运动 滑块运动
的运动情景 v
v0
情况
滑块一直 做匀减速
的v-t图像 v v1
v0
tt
V=0
v0
滑块一直
【情景一】无初速度的滑块在水平传送带上的运动情况分析
v0
A
B
无初速度的滑块在水平传送带上的运动情况分析
传送带
滑块在传送带上
滑块运动 滑块运动
长度
的运动情景
情况
的v-t图像
传送带 不够长
v
v
v0
滑块一直 做匀加速
vv0
t
传送带 刚够长
v0
v
v0
滑块一直 v0
做匀加速
传送带 足够长
t
v0
v
v0
滑块先做匀 v0
间的动摩擦因数μ求物体从A运动到B需要的时间.
N
f
V
A
B
G
【讨论一】传送带“不够长”(物体到达B时,速度仍小于传送带的速
度)
物体从A运动到一直做匀加速故加速时间为:
s 1 at2 2
v1 v0
A
B
讨论:(1)若v1<v0 (2)若v1>v0
与传送带具有同向速度的滑块在水平传送带上的运动分析(v1>v0)
传送带
滑块在传送带上
滑块运动 滑块运动
长度
的运动情景
情况
的v-t图像
传送带 不够长
v
v
v0
滑块一直 v1
做匀减速 v0
tt
传送带 刚够长
v0 v0
滑块一直
v v1
做匀减速 v0
• ⑴若传送带不动,vB多大? • ⑵若传送带以速度v(匀速)逆时针转动,vB多大? • ⑶若传送带以速度v(匀速)顺时针转动,vB多大?
传送带问题
【问题一】分析滑块在传送带上运动的时间.
【模型1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率顺时 针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m的物体,它与传送带