傳送帶和滑塊模型

1、傳送帶模型專題傳送帶模型專題傳送帶模型是一個經典的力學模型，也是實際生活中廣泛應用的一種機械裝置，以其為背景的問題都具有過程復雜、條件隱蔽性強的特點，傳送帶問題也是高考中的常青樹，從動力學角度、功能角度進行過多次考查，它自然成為師生關注的熱點。一、一、難點形成的原因：點形成的原因：1、對于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，這些關于摩擦力的產生條件、方向的判斷等基礎知識模糊不清；2、對于物體

2、相對地面、相對傳送帶分別做什么樣的運動，判斷錯誤；3、對于物體在傳送帶上運動過程中的能量轉化情況考慮不全面，出現(xiàn)能量轉化不守恒的錯誤過程。二、二、難點突破策略：點突破策略：在以上三個難點中，第1個難點應屬于易錯點，突破方法是先正確理解摩擦力產生的條件、方向的判斷方法、大小的決定因素等等。通過對不同類型題目的分析練習，做到準確靈活地分析摩擦力的有無、大小和方向。第2個難點是對于物體相對地面、相對傳送帶分別做什么樣的運動，判斷錯誤。該難點應

3、屬于思維上有難度的知識點，突破方法是靈活運用“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”這個理論依據，對物體的運動性質做出正確分析，判斷好物體和傳送帶的加速度、速度關系，畫好草圖分析，找準物體和傳送帶的位移及兩者之間的關系。如圖甲所示，A、B分別是傳送帶上和物體上的一點，剛放上物體時，兩點重合。設皮帶的速度為V0，物體做初速為零的勻加速直線運動，末速為V0，其平均速度為V02，所以物體的對地位移x物=20tV，傳送帶對地位移x傳送帶=V0t，所以A、

4、B兩點分別運動到如圖乙所示的A＇、B＇位置，物體相對傳送帶的位移也就顯而易見了，x物=2傳送帶x，就是圖乙中的A＇、B＇間的距離，即傳送帶比物體多運動的距離，也就是物體在傳送帶上所留下的劃痕的長度。第3個難點也應屬于思維上有難度的知識點。對于勻速運動的傳送帶傳送初速為零的物體，傳送帶應提供兩方面的能量，一是物體動能的增加，二是物體與傳送帶間的摩擦所生成的熱（即內能），有不少同學容易漏掉內能的轉化，因為該知識點具有隱蔽性，往往是漏掉了，也

5、不能在計算過程中很容易地顯示出來，尤其是在綜合性題目中更容易疏忽。突破方法是分析有滑動摩擦力做功轉化為內能的物理過程，使“只要有滑動摩擦力做功的過程，必有內能轉化”的知識點在頭腦中形成深刻印象。三傳送帶模型是高中物理中比較成熟的模型，典型的有水平和傾斜兩種情況一般設問的角度有兩個：(1)動力學角度：首先要正確分析物體的運動過程，做好受力情況分析，然后利用運動學公式結合牛頓第二定律，求物體及傳送帶在相應時間內的位移，找出物體和傳送帶之間的

6、位移關系傳送帶沿逆時針轉動，與物體接觸處的速度方向斜向下，物體初速度為零，所以物體相對傳送帶向上滑動（相對地面是斜向下運動的），因此受到沿斜面向下的滑動摩擦力作用，這樣物體在沿斜面方向上所受的合力為重力的下滑分力和向下的滑動摩擦力，因此物體要做勻加速運動。當物體加速到與傳送帶有相同速度時，摩擦力情況要發(fā)生變化，同速的瞬間可以看成二者間相對靜止，無滑動摩擦力，但物體此時還受到重力的下滑分力作用，因此相對于傳送帶有向下的運動趨勢，若重力的下

7、滑分力大于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時有μ＜tanθ，則物體將向下加速，所受摩擦力為沿斜面向上的滑動摩擦力；若重力的下滑分力小于或等于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時有μ≥tanθ，則物體將和傳送帶相對靜止一起向下勻速運動，所受靜摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力。也可能出現(xiàn)的情況是傳送帶比較短，物體還沒有加速到與傳送帶同速就已經滑到了底端，這樣物體全過程都是受沿斜面向上的滑動摩擦力作用。例2如圖所示，傳送帶與水平方向

8、夾37角，AB長為L＝16m的傳送帶以恒定速度v＝10ms運動，在傳送帶上端A處無初速釋放質量為m＝0.5kg的物塊，物塊與帶面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，求：（1）當傳送帶順時針轉動時，物塊從A到B所經歷的時間為多少？（2）當傳送帶逆時針轉動時，物塊從A到B所經歷的時間為多少？解析解析(1)當傳送帶順時針轉動時，設物塊的加速度為a，物塊受到傳送帶給予的滑動摩擦力μmgcos37方向沿斜面向上且小于物塊重力的分力mgsin37，根據牛頓第

9、二定律，有：mgsin37μmgcos37＝ma代入數(shù)據可得：a＝2ms2物塊在傳送帶上做加速度為a＝2ms2的勻加速運動，設運動時間為t，t＝aL2代入數(shù)據可得：t＝4s（2）物塊放上傳送帶的開始的一段時間受力情況如圖甲所示，前一階段物塊作初速為0的勻加速運動，設加速度為a1，由牛頓第二定律，有mgsin37＋μmgcos37=ma1解得：a1＝10ms2設物塊加速時間為t1，則t1＝1av，解得：t1=1s因位移s1=21121ta