传送带问题专题讲解 (2)
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传
送带问题专题讲解
知识特点
传送带上随行物受力复杂,运动情况复杂,功能转换关系复杂。 基本方法
解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解,关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。
1、对物体受力情况进行正确的分析,分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。当传送带和随行物相对静止时,两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零;当两者由相对运动变为速度相等时,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,或者滑动摩擦力的方向发生改变。
2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程,明确传送带的运转方向。
3、对功能转换关系进行分析,弄清能量的转换关系,明白摩擦力的做功情况,特别是物体与传送带间的相对位移。 一、 基础练习
【示例1】一水平传送带长度为20m ,以2m /s 的速度做匀速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时间为多少?
【讨论】
1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移,传送带的位移,物体和传送带的相对位移分别是多少?
2、若物体质量m=2Kg 量分别是多少?
情景变换一、当传送带不做匀速运动时
【示例2】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。
情景变换二、当传送带倾斜时
【示例
3】如图所示倾斜的传送带以一定的速度逆时针运转,现将一物体轻放在传送带的顶端,此后物体在向下运动的过程中。 ( )
A 物体可能一直向下做匀加速运动,加速度不变 B.物体可能一直向下做匀速直线运动
C.物体可能一直向下做匀加速运动,运动过程中加速度改变
D.物体可能先向下做加速运动,后做匀速运动
情景变换三、与功和能知识的联系
【示例4】、如图所示,电动机带着绷紧的传送带始终保持v 0=2m/s 的速度运行,传送带与水平面间的夹角为30,现把一个质量为m=10kg 的工件轻放在传送带上,传送到h=2m 的平台上,已知工件与传送带之间的动摩擦因数为=3/2,除此之外,不计其它损耗。则在皮带传送工件的过程中,产生内能及
电动机消耗的电能各是多少?(g=10m/s 2)
情景变换四、与动量知识的联系
【示例5】、如图所示,水平传送带AB 足够长,质量为M =1kg 的木块随传送带一起以v 1=2m/s 的速度向左匀速运动(传送带的速度恒定),木块与传送带的摩擦因数μ=05.,当木块运动到最左端A 点时,一颗质量为m =20g 的子弹,以v 0=300m/s 的水平向右的速度,正对射入木块并穿出,穿出速度v =50m/s ,设子弹射穿木块的时间极短,(g 取10m/s 2
)求: (1)木块遭射击后远离A 的最大距离;
V
B
图2
图2
图2
图2—20
(2)木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间。 二、巩固练习
1、水平传输装置如图所示,在载物台左端给物块一个初速度。当它通过如图方向转动的传输带所用时间t 1。当皮带轮改为与图示相反的方向传输时,通过传输带的时间为t 2。当皮带轮不转动时,通过传输带的时间为t 3,下列说法中正确的是:( )
A .t 1一定小于t 2;
B .t 2> t 3> t 1;
C .可能有t 3=t 2=t 1;
D .一定有t 1=t 2< t 3。
2、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
3、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?
4、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?
5、如图2—19所示,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向下开动时,木块滑到底部所需时间t 与传送带始终静止不动所需时间t 0相比是
( )
A.t=t 0 B.t<t 0
C.t>t 0 D.A、B两种情况都有可能
6、将一粉笔头轻放在2m/s 的恒定速度运动的水平传送带上后,传送带上留下一条长为4m 的划线;若使该传送带做匀减速运动(加速度为1.5m/s 2
)并且在传送带上做匀减速的同时,将另一个粉笔头放在传送带上,该粉笔头在传送带上留下多长划痕(g 取10m/s 2
)
7、如图2—13所示,倾角为37o 的传送带以4m/s 的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L =7m 。现将一质量m=0.4kg 的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g =10m/s 2。求木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功以及生的热各是
多少?
8、如图2—20所示,足够长水平传送带以2m/s 的速度匀速运行。现将一质量为2kg 的物体轻放在传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。若不计电动机自身消耗,则将物体传送的过程中 ( )
A .摩擦力对物体做的功为4J
B .摩擦力对物体做的功为-4J
C .电动机做的功为8J
D .电动机做功的功率为8W 9、图14为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A ,B 两端相距3m ,另一台倾斜,传送带与地面的倾角,C, D 两端
相距4. 45m ,B, C 相距很近。水平传送以5m/s 的速度沿顺时针方向转动,现将质量为
10kg 的一袋大米无初速度地放在A 段,它随传送带到达B 端后,速度大小不变地传到倾斜送带的C 点,米
袋与两传送带间的动摩擦因数均为0. 5,g 取10m/s 2,sin37=0. 6,cos37=0. 8 (1)若CD 部分传送带不运转,求米袋沿传送带在CD 上所能上升的最大距离;
(2)若倾斜部分CD 以4m /s 的速率顺时针方向转动,求米袋从C 运动到D 所用的时间。
10、如图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均为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
V 0
Q
h
L H
P