16传送带问题及解题方法
(完整)高中物理必修一涉及到传送带问题解析(含练习解析)
涉及到传送带问题解析【学习目标】能用动力学观点分析解决多传送带问题【要点梳理】要点一、传送带问题的一般解法1.确立研究对象;2.受力分析和运动分析,逐一摩擦力f大小与方向的突变对运动的影响;⑴受力分析:F的突变发生在物体与传送带共速的时刻,可能出现f消失、变向或变为静摩擦力,要注意这个时刻。
⑵运动分析:注意参考系的选择,传送带模型中选地面为参考系;注意判断共速时刻并判断此后物体与带之间的f变化从而判定物体的受力情况,确定物体是匀速运动、匀加速运动还是匀减速运动;注意判断带的长度,临界之前是否滑出传送带。
⑶注意画图分析:准确画出受力分析图、运动草图、v-t图像。
3.由准确受力分析、清楚的运动形式判断,再结合牛顿运动定律和运动学规律求解。
要点二、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。
公开课-传送带问题
问③:试问物块在最短时间内从A运动到B的 情况下,传送带速度至少是多大?
②若传送带的速度较大,求物块从A运动到B 所需要的时间,且试着画出v-t图像
问④:若A为一煤炭,能在与之接触的物体上 留下印记,试求物块在最短时间内从A运动到 B的过程中,留下了多长的痕迹?
7.如图6所示,质量为m的物体用细
绳拴住放在水平粗糙传送带上,
1. 只有v1=v2时,才有v2′=v1 2. 若v1>v2时, 则v2′=v2 3. 若v1<v2时, 则v2′=v2 4. 不管v2多大,v2′=v2.
如图所示的传送皮带,其水平部分ab=2m, bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°,一小 物体A与传送皮带的滑动摩擦系数μ=0.25, 皮带沿图示方向运动,速率为2m/s。若把 物体A轻轻放到a点处,它将被皮带送到c点, 且物体A一直没有脱离皮带。求物体A从a点 被传送到c点所用的时间。
如图所示,传送带两轮A、B的距离L=11m,皮 带以恒定速度v=2m/s运动,现将一质量为m的 物块无初速度地放在A端,若物体与传送带间的动 摩擦因数为μ=0.8,传送带的倾角为α=37°,那 么物块m从A端运到B端所需的时间是多少?
(g取10m/s2,cos37°=0.8)
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,因此对传送带问题做出准确的动力学过 程分析,是解决此类问题的关键。
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=2m/s 如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,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VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则
问②:若传送带的速度较大,求物块从A运动到B所需要的时间,且试着画出v-t图像
物理传送带问题解题技巧
物理传送带问题解题技巧物理中,传送带是一种重要的现象,它以不同的形式出现在学习者的学习练习中。
传送带问题是指在物理实验中,通过传送带的作用,其中的物体能够完成一段距离的移动,而不需要太多的体力或其他外部力量。
解决传送带问题,不仅需要学习者掌握相关的物理知识,还需要学习者对这类问题有正确的解题方法和技巧。
本文将就传送带问题的解题技巧和方法作一些介绍。
首先,要解决传送带问题,学习者必须先掌握和理解传送带的基本原理。
从物理定律出发,传送带的运动规律实际上是把能量传送到物体上,让物体有足够的能量去完成一段距离的移动。
此外,传送带的发动机会产生相应的力和力矩,它们会在传送带上进行分布,影响传送带物体的运动规律。
其次,解决传送带问题也必须要了解其中各种物理量的变化规律。
比如,学习者必须根据发动机和车轮的相关参数,推算出其中发动机和车轮会产生的力矩以及受力物体的物理量变化,从而求得系统的最终运动特性。
此外,学习者还需要注意传送带物体的调整问题,即通过调节发动机的力矩来改变物体的运动轨迹和运动速度,从而使其最终能够完成一段距离的移动。
在这一过程中,学习者还需要考虑传送带物体的质量和形状,以及其在受力时的变形情况,以便更好地控制物体的运动。
最后,学习者还要注意传送带涉及到的物理数据,如发动机功率、转动惯量等,并考虑如何将其正确地应用到传送带问题中。
当学习者能够掌握传送带的定律和知识,熟练地掌握其中的技巧和方法时,就可以方便地解决传送带问题了。
综上所述,解决传送带问题,学习者必须先掌握和理解传送带的基本原理,分析传送带中各种物理量的变化规律,注意传送带物体的调整问题,并且熟悉传送带中涉及到的物理数据。
只有当学习者全面掌握传送带的基础知识和解题技巧,才能够解决传送带问题。
传送带问题解题技巧总结
传送带问题解题技巧总结
当解决传送带问题时,有几个关键的技巧可以帮助你更好地理
解和解决问题:
1. 确定问题类型,首先要明确问题是关于单向传送带还是双向
传送带,以及传送带上物体的运动方向和速度等。
这有助于建立问
题的数学模型。
2. 建立数学模型,根据问题描述,建立传送带上物体的运动模型,通常可以使用速度、时间、距离等物理量来描述问题。
3. 使用图示辅助理解,画出传送带和物体的图示,有助于直观
理解问题,特别是对于双向传送带或多个物体同时运动的情况。
4. 利用相对速度概念,在双向传送带问题中,通常需要使用相
对速度的概念来分析物体之间的相对运动情况,这有助于简化问题
的处理。
5. 考虑边界条件,在解决传送带问题时,要考虑传送带的长度、物体的起始位置和终止位置等边界条件,这有助于避免遗漏特殊情
况。
6. 小心处理时间因素,在问题中通常涉及到时间因素,要仔细
考虑物体在传送带上的运动时间,以及不同物体之间的相对时间关系。
综上所述,解决传送带问题需要综合运用数学建模、图示辅助、相对速度概念等技巧,同时要注意边界条件和时间因素,以全面而
严谨的方式解决问题。
传送带问题解题方法及探讨
传送带问题解题方法及探讨在现代化工厂及日常生活中,传送带的应用随处可见,有关传送带问题的题目也能考查学生对力学知识的综合运用能力。
因此这类问题常能出现在高考题中,其中涉及的主要知识点有:1、对物体进行受力分析,特别是摩擦力方向的判断2、运动学和动力学的相关知识,如:相对静止,相对运动,运动的位移、速度的相对性、匀变速直线运动的特点,牛顿的三个定律等等,甚至于涉及功能关系。
因此,解决传送带问题要特别注重物理过程的理解和分析,关键是对传送带上的随行物进行分析。
抓住接触面的摩擦因数,两个相对运动,及随行物速度与传递带速度的比较,这三者往往作为讨论摩擦力存在与否,摩擦力大小及方向的关键因数。
一、日常生活中的传送带类型常有两大类1、水平方向匀速运转的传送带,包括顺时方向转动和逆时方向转动2、倾斜的传送带中有顺时针方向转动和逆时针方向转动两类传送带的转动速度大小一般恒定,不受外界干扰,传送带上的物块一般与传送带之间有较大的摩擦因数。
放在传送带上的物体一般为无初速释放,当然在工厂生产流水线上,有些物体是以一定初速度释放的,也不得不引起重视。
二、解决传送带问题的基本方法对物体受力情况进行正确分析,分清摩擦力的方向,摩擦力的突变。
解题要对传送带上的物体在各运动阶段受力情况分析清楚①传送带与物体相对静止,两者间的摩擦力为恒定的静摩擦力或为零;②找到摩擦力突变的临界点,当V 物=V 带时刻,摩擦力往往会发生突变,即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零或滑动摩擦力的方向发生改变等。
例1:水平传送带A 、B 以V=4m/s 的速度匀速运动,如图所示,A 、B 相距16m ;一木块(可视为质点)以A 点由静止释放,木块与传送带间的动摩擦因数u=0.2则木块从A 沿传送带运动到B 所需的时间为多少?(g=10m/s 2)物块在传送带上若能留下滑痕,其滑痕在物块那一侧?滑痕长度为多少?解析,物体无初速释放即相对地的速度为零,而传送带相对地面向右运动,因此物块相对传送带向左运动,所受滑动摩擦力方向向右,释放后物块做匀加速运动,当物块速度与传送带速度相等时,物块不再受滑动摩擦力作用,以后做匀速直线运动,以物块为研究对象进行受力分析。
传送带问题解题技巧
传送带问题传送带问题是高中物理习题中较为常见的一类问题,因其涉及的知识点较多(力的分析、运动的分析、牛顿运动定律、功能关系等),包含的物理过程比较复杂,所以这类问题往往是习题教学的难点,也是高考考查的一个热点。
下面以一道传送带习题及其变式题为例,谈谈这类题目的解题思路和突破策略。
题目如图1所示,水平传送带以5m/s的恒定速度运动,传送带长l=7.5m,今在其左端A将一工件轻轻放在上面,工件被带动,传送到右端B,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,试求:工件经多少时间由传送带左端A运动到右端B?(取g=10m/s2)解析工件被轻轻放在传送带左端,意味着工件对地初速度v0=0,但由于传送带对地面以v=5m/s向右匀速运动,所以工件相对传送带向左运动,故工件受水平向右的滑动摩擦力作用,即:F f=μF N=μmg。
依牛顿第二定律,工件加速度m/s2,a为一恒量,工件做初速度为零的匀加速直线运动,当工件速度等于传送带速度时,摩擦力消失,与传送带保持相对静止,一起向右做匀速运动,速度为v=5m/s。
工件做匀加速运动的时间s,工件做匀加速运动的位移m。
由于x1<l=7.5m,所以工件1s后做匀速运动,匀速运动的时间s。
因此,工件从左端运动到右端的时间:t=t1+t2=2s。
变式一若传送带长l=2.5m,则工件从左端A运动到右端B一直做匀加速运动,依有:s。
变式二若工件以对地速度v0=5m/s滑上传送带,则工件相对传送带无运动趋势,工件与传送带间无摩擦力,所以工件做匀速运动,工件运动时间s。
变式三若工件以速度v0=7m/s滑上传送带,由于工件相对传送带向右运动,工件受滑动摩擦力水平向左,如图2所示。
工件做匀减速运动,当工件速度等于传送带速度后,二者之间摩擦力消失,工件随传送带一起匀速运动。
工件做匀减速运动时间s工件做匀减速运动的位移m工件做匀速运动的时间s所以工件由左端A到右端B的时间t=t1+t2=1.42s。
传送带问题解题技巧
(3)若传送带以速度 v=4m/s 逆时针方向匀速转动,物体是 否能从传送带 A 端滑至 B 端?如不能说明理由.如能,计算所 经历时间.
解: (1)当传送带静止时,物体在传送带上作初速度 v0=10m/s, a=μg=6m/s2 做匀减速直线运动.当物体速度减为 0 历时
t/s
【例2】(2006全国I)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。
.速度减为 0 过程对地位移
, ∴物体在速度减为 0 之前已从 A 滑至 B 点,
s=v0t-
8=10t- ×6t2 t1=2s 或 t2=
讨论:t=2s 是物体 A→B 继续向前匀减速至速度为 0 后反向
匀加速至 B 点,故 t=2s 舍,t= .
(2)若传送带以 v=4m/s 顺时针方向匀速转动: 物体先相对地作初速 v0=10m/s,a=μg=6m/s2 对地匀减速
FN f
代入数值,得a=μg=1m/s2
④
(2)求行李从A运动到B的时间;
mg
解析:( 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=at1
⑤
代入数值,得: t1=1s ⑥ 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
传送带问题的解题方法归类例析PPT课件
1
Hale Waihona Puke 考情分析传送带问题是高中物理的典型问题,它涉及受力 分析、运动学规律、牛顿运动定律、动能定理、 功能关系、动量定理、曲线运动等物理概念和定 律,能比较全面考查学生分析物理问题的能力。 有关传送带问题是高考的热点内容。本节课我们 从解题方法入手将传送带问题进行归类分析。
V0
h
θ
8
解析:(1)物体受力分析如图,设动摩擦因素为μ,经时间
t1物体速度为V0,位移为S1,则:
f-mgsinθ=ma
f=μmgcosθ
由题s1意有1 2a:12ts1VV 0(t0t1a)1tsihn
N
V0
f
h mgθ
由以上几式得:t1=0.8s a=2.5m/s2 s1=0.8m
μ=0.866
之间的距离为L(L足够长)。那么电动机每传送
完这样一个物体要消耗的电能为:
()
A.umgL C. 1 mV 2
2
B.mgL1mV2
2
D.mV2
5
解析:
Af S1 S2
V B
物体速度达到传送带速度用时为t,则: V = μgt
此时物体和传送带的位移分别为:
V2
s1 2g s2 Vt
由能量守恒得: Qm(sg2s1)1 2m2V m2V
(2) 在t1时间内传送带的位移为s2,则:
s2=V0t1
由能量守恒有:
Q m g 1 2 m h2 V m cg o (s2 s 1 )
由以上两式得:Q=230J
9
方法归纳: 此类问题是以上两类的综合,此类题在传送带问 题中占绝大多数,有的过程相当复杂。一般分成 几问,前面的求解问题一般是力与运动方面的, 后面的问题一般是能量方面的。针对此类问题我 们应该分析物体的受力情况和运动情况,根据前 面两类问题的求解方法分别求解即可。
高中物理传送带问题(全面)课件
物体沿下坡的传送带下滑
当物体沿下坡的传送带下滑时,重力沿斜面向下的分力使物体加速下滑,摩擦力阻 碍物体下滑。
当物体速度与传送带速度相同时,物体与传送带相对静止,摩擦力消失,物体将做 匀速运动。
物体下滑过程中,若支持力不做功,则重力势能转化为动能,若支持力做负功,则 重力势能转化为动能和内能。
垂直传送带问题
物品在垂直传送带上滑动,需要考 虑物品的初速度、末速度、加速度 以及重力。
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
分析物体在传送带上所受的力 ,包括重力、支持力、摩擦力
和可能存在的其他外力。
确定物体的运动状态
根据受力情况确定物体的运动 状态,如静止、匀速直线运动 、匀加速或匀减速运动等。
根据牛顿第二定律,物体所受的合外力等于物体质量与加速 度的乘积,即$F_{合} = ma$。由于物体受到的滑动摩擦力不 变,因此加速度不变,物体将做匀加速运动。
水平传送带上物体减速
当物体在水平传送带上减速时,物体所受的摩擦力方向与传送带的速度方向相反 ,即为滑动摩擦力。由于滑动摩擦力不变,物体的加速度不变,物体将做匀减速 运动。
应用物理公式解题
根据物体的运动状态和所受的 力,应用物理公式求解问题, 如牛顿第二定律、运动学公式 等。
验证答案的合理性
最后需要验证所得答案的合理 性,确保答案符合实际情况和
物理规律。
水平传送带问题
02
水平传送带上的物体加速
物体在水平传送带上加速时,由于受到传送带的摩擦力作用 ,物体的速度会逐渐增加。此时,物体所受的摩擦力与传送 带的速度方向相同,即为滑动摩擦力。
原理
传送带通过与物品之间的摩擦力来传 输物品,这种摩擦力可以是由带子的 拉力产生的静摩擦力,也可以是由带 子与物品之间的滑动摩擦力。
关于传送带问题的求解方法
③人对传送带做功的功率为m2gV④人对传送带做功的功率为(m1+m2)gV⑤传送带对人做功的功率为m1gVA.①B②④C②③D①⑤3.物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q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,如图所示,再把物块放在P点自由滑下则﹝同例1的图﹞A.物块将仍落在Q点B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边D.物块有可能落不到地面上4.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面上,这时速率为v2',则下列说法正确的A若v1<v2,则v2/=v1B若v1>v2,则v2/=v2C不管v2多大,总有v2/=v2D只有v1=v2时,才有v2/=v15.如图所示,传送带与地面间的夹角为370,AB间传动带长度为16m,传送带以10m/s的速度逆时针匀速转动,在传送带顶端A无初速地释放一个质量为0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,则物体由A运动到B所需时间为(g=10m/s2 sin370=0.6)﹝同第1题的图﹞A.1s B.2s C.4s D.4√5/56.如图所示,传送带向右上方匀速转动,石块从漏斗里竖直掉落到传送带上,下述说法中正确的是:A.石块落到传送带上可能先作加速运动后作匀速运动B.石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用C.石块在传送带上一直受到向右下方的摩擦力作用D.开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力7.如图所示,皮带传动装置的两轮间距L=8m,轮半径r=0.2m,皮带呈水平方向,离地面高度H=0.8m,一物体以初速度v0=10m/s从平台上冲上皮带,物体与皮带间动摩擦因数μ=0.6,(g=10m/s2)求:(1)皮带静止时,物体平抛的水平位移多大?(2)若皮带逆时针转动,轮子角速度为72rad/s,物体平抛的水平位移多大?(3)若皮带顺时针转动,轮子角速度为72rad/s,物体平抛的水平位移多大?8.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。
传送带问题解题技巧归类分析口诀
梁桥老师整理纯Word资料,方便大家整理归纳编辑传送带问题解题技巧归类分析口诀1.水平传送带模型1(1)(2)2(1)速(2)速3(1)(2)端。
其中速度为21(1)(2)2(1)(2)(3)3(1)(2)(3)(4)4(1)(2)(3)1、如图所示为一水平传送带装置示意图。
A 、B 为传送带的左、右端点,AB 长L=2m ,初始时传送带处于静止状态,当质量2m kg =的物体(可视为质点)轻放在传送带A 点时,传送带立即启动,启动过程可视为加速度22a m s =∕的匀加速运动,加速结束后传送带立即匀速转动。
已知物体与传送带间动摩擦因数0.1μ=,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取l02m s ∕。
(1)如果物块以最短时间到达B 点,物块到达B 点时 的速度大小是多少?(2)上述情况下传送带至少加速运动多长时间? 解:(1)以最短时间运动到B 点的条件是摩擦力一直向右,充当动力,木块一直加速,对木块受力分析1mg ma μ=211/a m s =212v a L =解得 2m s ν=∕(2)临界条件是木块刚到B 点时,速度恰好等于皮带速度,皮带匀加速运动at ν=解得1t s =2、如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1,则( ) A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用3、如图甲所示,以速度v 逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ。
现将一个质量为m 的小木块轻轻地放在传送带的上端,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则乙图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是( )解:物体刚放上传送带时,受力分析如图1sin +cos mg mg ma θμθ= 1sin +cos a g g θμθ=(1)达到共速后若cos sin mg mg μθθ≥ 即 tan μθ≥则木块与皮带共速下滑,不再相对滑动,此时 sin f mg θ=静 (2)达到共速后若cos sin mg mg μθθ< 即 tan μθ< 则木块与皮带达到共速后,不能保持相对静止,还要相对滑动 此时摩擦力必定方向,受力分析如图2sin cos mg mg ma θμθ-= 2sin cos a g g θμθ=-4、如图,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。
高中物理讲义 传送带问题解题方法总结
传送带问题解题方法总结【学习目标】能用动力学观点分析解决多传送带问题【要点梳理】要点一、传送带问题的一般解法1.确立研究对象;2.受力分析和运动分析,逐一摩擦力f大小与方向的突变对运动的影响;⑴受力分析:F的突变发生在物体与传送带共速的时刻,可能出现f消失、变向或变为静摩擦力,要注意这个时刻。
⑵运动分析:注意参考系的选择,传送带模型中选地面为参考系;注意判断共速时刻并判断此后物体与带之间的f变化从而判定物体的受力情况,确定物体是匀速运动、匀加速运动还是匀减速运动;注意判断带的长度,临界之前是否滑出传送带。
⑶注意画图分析:准确画出受力分析图、运动草图、v-t图像。
3.由准确受力分析、清楚的运动形式判断,再结合牛顿运动定律和运动学规律求解。
要点二、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。
高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)
图2—1 高中传送带问题(经典)一、难点形成的原因: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,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;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、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。
二、难点突破策略: (1)突破难点1在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。
通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、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工作,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。
传送带问题解题技巧
传送带问题传送带问题是髙中物理习题中较为常见的一类问题,因其涉及的知识点较多(力的分析、运动的分析、牛顿运动左律、功能关系等),包含的物理过程比较复杂,所以这类问题往往是习题教学的难点,也是髙考考查的一个热点。
下而以一道传送带习题及其变式题为例,谈谈这类题目的解题思路和突破策略。
题目如图1所示,水平传送带以5WS的恒定速度运动,传送带长F7. 5m,今在其左端月将一工件轻轻放在上而,工件被带动,传送到右端氏已知工件与传送带间的动摩擦因数"二0・5,试求:工件经多少时间由传送带左端£运动到右端5?(取^10m/s3)解析工件被轻轻放在传送带左端,意味着工件对地初速度%二0,但由于传送带对地而以产5必向右匀速运动,所以工件相对传送带向左运动,故工件受水平向右的滑动摩擦力作用» HP:F Q uF、upa = —= 5依牛顿第二定律,工件加速度m ~ m/s\ a为一恒量,工件做初速度为零的匀加速直线运动,当工件速度等于传送带速度时,摩擦力消失,与传送带保持相对静止, 一起向右做匀速运动,速度为^5m/sof]二一二1 X] = —- = 2.5 工件做匀加速运动的时间« s,工件做匀加速运动的位移2 m= ------ = 1由于心二1・5m,所以工件Is后做匀速运动,匀速运动的时间v so因此,工件从左端运动到右端的时间:t=t:+t-2s a变式一若传送带长占2・5m>则工件从左端A运动到右端B—直做匀加速运动,依变式二若工件以对地速度vb=5m/s滑上传送带,则工件相对传送带无运动趋势,工I 75 一/ =—=——= 1.5 件与传送带间无摩擦力,所以工件做匀速运动,工件运动时间 f 5£So变式三若工件以速度^=7m/s滑上传送带,由于工件相对传送带向右运动,工件受滑动摩擦力水平向左,如图2所示。
工件做匀减速运动,当工件速度等于传送带速度后,二者之间摩擦力消失,工件随传送带一起匀速运动。
(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。
传送带模型的解题思路及技巧
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。
传送带问题
传送带问题:1、 传送带水平放置: 如图1,传送带匀速顺时针转动,假设传送带足够长,若在传送带上无初速释放一物块,此时由于传送带速度大于物块的速度,因此物块相对于传送带向后(向左)运动,受到传送带给予的向前(向右)的摩擦力。
因此有:合外力:F 合=ma=f=μmg 。
所以物块应该有一个向右的加速度:a=μg ,物块向右做匀加速直线运动。
此时摩擦力对于物块来说是动力。
如果传送带足够长,物块加速到和传送带速度相同时,和传送带就应该一起运动而没发生相对位移了,因此此时滑动摩擦力消失,物块只受到重力和支持力的作用,向右做匀速直线运动。
如果传送带不够长,物块就会在速度还没加速到传送带速度时就先从传送带上掉下来。
因此,在水平放置的传送带上无初速释放一个物块,物块的运动过程应该是:匀加速——匀速(传送带足够长)2、传送带斜放补充知识:若一个物体直接放在粗糙斜面上,不受别的力的作用(1)斜面和物体间的动摩擦因数μ=tan θ时,有:μmgcos θ=mgsin θ所以物体重力沿斜面方向的分力刚好等于滑动摩擦也等于最大静摩擦力。
物体可以静止在斜面上,如果给物体一个向下的初速度,物体将沿斜面向下做匀速直线运动。
(2)斜面和物体间的动摩擦因数μ>tan θ时,有:μmgcos θ>mgsin θ所以滑动摩擦或者最大静摩擦力大于物体重力沿斜面方向的分力。
物体可以静止在斜面上。
如果给物体一个向下的初速度,物体将沿斜面向下做匀减速直线运动直到静止。
(2)斜面和物体间的动摩擦因数μ<tan θ时,有:μmgcos θ<mgsin θ所以滑动摩擦或者最大静摩擦力小于物体重力沿斜面方向的分力。
物体不能静止在斜面上。
而会自然沿斜面匀加速下滑。
情况一:如图2,此时传送带顺时针旋转,将一个物块无初速释放在传送带上,假设传送带足够长,物块受到三个力:重力、支持力、摩擦力。
由于此时传送带有向下(顺时针)的速度,物块无初速,因此物体应该受到传送带对它的沿传送带向下的摩擦力。
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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。
关于小物块上述的运动,下列说法中正确的是( )(双选)
A. 当传送带运动时,小物块离开传送带时的速度不变
B. 当传送带运动时,小物块离开传送带时的速度变大
C. 当传送带运动时,小物块离开传送带时的速度变小
D. 小物块在传送带上滑行的时间不变
5.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定速率v 1=6m/s 沿顺时针方向转动,传送带的右端有一个与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率v 2=4m/s 沿直线向左
滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速率为v 3,物体与传送带
间的摩擦因数为0.2。
则下列说法正确的是( )(双选)
A. v 3=4m/s
B. v 3=6m/s
C. 滑块离水平面的左端A点的最远距离是4m
D. 滑块在传送带往返运动的时间是3s
6.如图所示,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=5m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?
7.如图所示,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=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=3m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?
8.如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以12m/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=0.75,已知传送带从A →B 的长度L=10m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?。