高考物理传送带经典完全版

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
(4)物体从A运动到B的过程中,带动传送带转动的电动机
多做了多少功?
P
hA
B v
L
解：(1)物体下滑到A点的速度为v0 ,由机械能守恒定律 1/2 mv02 =mgh v0 =2m/s
物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动,
t1= (v-v0) / μg=1s t2=(L-S1)/v=0.5s
功率P=F×V带 （F由传
（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EK，因为摩擦而产生的热量Q有如
下关系：EK=Q=
1m 2
来自百度文库
v
2 带
专题聚焦 （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①运动学型；②动力学型；③动量守恒型； ④图象型.
物体做匀加速时间为: v at1
得：t1

v a

v
g
物体做匀加速位移为:
v2
2as
得：s1

v2 2a
物体做匀速时间为:
t 2
s
s1 v
物体从A到B的总时间为: t t1 t 2
无初速度的滑块在水平传送带上的运动的时间
传送带 长度
滑块在传送带上的 运动情景
滑块运动的时间
传送带 不够长
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
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 带间的动摩擦因数μ 求物体从A运动到B需要的时间.
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
轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物
体和皮带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带AB之间的距
离为L=5m,传送带一直以v=4m/s的速度匀速运动, 求:
(1)物体从A运动到B的时间是多少？
(2)物体从A运动到B的过程中,摩擦力对物体做了多少功?
(3)物体从A运动到B的过程中,产生多少热量?
【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
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
情况
的v-t图像
v v0
滑块一直 做匀减速
v v1 v0
tt
V=0
v0
滑块一直
传送带专题
物理教研组 wdz
2015.01.25
专题解说 一.命题趋向与考点
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．
二.知识概要与方法
传送带按照放置方向分水平、倾斜两种;按转向分顺时针、 逆时针转两种。
v v0
s 1 at 2 2
得：t 2s 2s
a
g
传送带 刚够长
传送带 足够长
v0 v0
s 1 at 2 2
得：t 2s 2s
a
g
v0 v0
t1

v a

v0
g
s1
v2 2a
t 2
s s1 v
t t1 t 2
例2、如图示,质量m=1kg的物体从高为h=0.2m的光滑
综上所述:
当传送带的速度 v
v
2 0
- 2μ
gL
时,物体仍将
落在Q点;
当传送带的速度 v
v
2 0
-
2μ
gL
时,物体将落
在Q点的右边.
休息片刻！
专题聚焦 例2：如图所示，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，经过时间
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 做匀减速
v v1 v0
传送带
v0 v0
v
v1 滑块先做匀 v0
tt
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t1 传送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.
当传送带逆时针方向转动时,分析物体在传送带上的受力
情况与传送带静止时相同,因而物体离开传送带时的速度
仍为vt = v02 - 2μ gL ,随后做平抛运动而仍落在Q点.
(当v02‹2μgL时,物体将不能滑出传送带而被传送带送回, 显然不符合题意,舍去)
专题聚焦 当传送带顺时针转动时,可能出现五种情况:
度)
物体从A运动到一直做匀加速故加速时间为:
（1）s 1 at 2 得：t 2s 2s
2
a g
（2）s vt v0 t 2
得：t 2s v0
【问题一】分析滑块在传送带上运动的时间.
传送带问题
N f
A G
N
V B
G
【讨论三】传送带“足够长”(物体到B前,速度等于传送带的速
度,之后由于不再受摩擦力而做匀速运动)
v
2 0
-
2μ
gL v
2gH
H
时, 则分析物体在传送带上的受
L
力可知,物体将在传送带上先做匀
h
Q
因而将落在Q点的右边.
减运动,后做匀速运动,离开传送
带时的速度 vt
v
2 0
-
2μ
gL
(5) 当传送带的速度 v = 2gH 时, 则物体在传送带上不 受摩擦力的作用而做匀速运动,故将落在Q点的右边
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
P H
L
h
Q
专题聚焦 解: 物体从P点落下,设水平进入传送带
P
时的速度为v0,则由机械能守恒得
H
mgH=½mv02, v0 = 2g H
L
当传送带静止时,分析物体在传送
h
Q 带上的受力知物体做匀减速运动,
a=μmg/m=μg
f
物体离开传送带时的速度为 vt =
v
2 0
-
2μ
gL
随后做平抛运动而落在Q点.
飞出的水平距离为s，则 h = 1 gt2
2
①
s＝vt
②
代入数据得：t＝0.3s ③
s＝0.9m
④
2）设行李包的质量为m，与传送带相对运动时的加速度为
a，则滑动摩擦力F=μmg=ma
⑤ 代入数据得：
a＝2.0m/s2
⑥
要使行李包从B端飞出的水平距离等于（1）中所求水平距
离，行李包从B端飞出的水平抛出的初速度v=3.0m/s
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
vv 0
t
传送带 刚够长
v0 v0
滑块一直 做匀加速
v v0
传送带 足够长
t
v0
v
v0
滑块先做匀 v0
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 。
设行李被加速到时通过的距离为s0，则
2as0
=
v
2－v
2 0
⑦
代入数据得s0＝2.0m
⑧
L
A
v
B
故传送带的长度L应满足的条件为：
h
L≥2.0m
⑨
专题聚焦
例1:质量为m的物体从离离送带高为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?
t=6s，能传送到B处，要用最短的时间把工件从A处传送到
B处，求传送带的运行速度至少多大?
解 由题意可知 tL v ,所以工件 在6s内先匀加速运动，后匀速
A
V
B
运动，
故有S1=½vt1 ①， S2＝vt2 ②
且t1+t2＝t ③， S1＋S2＝Ｌ ④
联立求解得:t1＝2s；v=at1,a＝1m/s2 ⑤
(1)若行李包从B端水平抛出的初速v＝3.0m／s，求它在空中运动的
时间和飞出的水平距离；
(2)若行李包以v0＝1.Om／s的初速从A端向右滑 行，包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.20，要
使它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水
平距离，求传送带的长度L应满足的条件.
L
Av
B
h
专题聚焦 解:（1）设行李包在空中运动时间为t，
(4)由能量守恒, W=Q+Wf=8J 或W=μmg S皮带=8J
专题聚焦
例4.如图所示.绷紧的传送带始终保持3.0m／s的恒定速率运行，传 送带的水平部分AB距水平地面的高度为A=0.45m.现有一行李包(可 视为质点)由A端被传送到B端，且传送到B端时没有被及时取下， 行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，g取lOm／s2
（1）受力和运动分析： 受力分析中的摩擦力突变（大小、方向）——发生在V物 与V带相同的时刻；运动分析中的速度变化——相对运动 方向和对地速度变化。分析关键是：一是 V物、V带的大小 与方向；二是mgsinθ与f的大小与方向。
专题解说 二.知识概要与方法
(2)传送带问题中的功能分析
①功能关系：WF=△EK+△EP+Q ②对WF、Q的正确理解 （a）传送带做的功：WF=F·S带 送带受力平衡求得）
S1= (v2-v02 ) / 2μg=3m ∴t = t1 +t2=1.5s
(2)Wf=μmg S1= 0.2×10 ×3=6 J
或 Wf= 1/2 mv2 - 1/2 mv02 = 1/2 ×(16-4)= 6 J(3)在t1时间内,皮带做匀速运动 S皮带=v t1 =4m
Q= μmg ΔS = μmg(S皮带- S1)=2J
送带时的速度为 vt =
v
2 0
- 2μ
gL
,因而仍将落在Q点
(3) 当传送带的速度
2gH v
v
2 0
+
2μ
gL
时,则分析物体
在传送带上的受力可知,物体将在传送带上先做匀加速运
动,后做匀速运动,离开传送带时的速度 vt v02 - 2μ gL
专题聚焦 因而将落在Q点右边
P
(4) 当传送带的速度
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
得：t 2s 2s
a g
传送带问题
【问题一】分析滑块在传送带上运动的时间.
N
f
V
A
B
G 【讨论二】传送带“刚够长”(物体到B时,速度刚好等于传送带的速
P
(1)当传送带的速度v较大,v
v
2 0
+
2μ
gL
H
则分析物体在传送带上的受力可知,
L
物体一直做匀加速运动,离开传送
h
Q 带时的速度为
v=
v
2 0
+
2μ
g L v t
=
v
2 0
-
2μ
gL
因而将落在Q点的右边.
(2) 当传送带的速度v较小, v
v
2 0
-
2μ
gL
,则分析物
体在传送带上的受力可知,物体一直做匀减速运动,离开传
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.
【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
注意：只要有速度差就有相对滑动，因 为摩擦力不可能无穷大，质量不可能无 穷小，所以加速度不可能无穷大。