傳送帶問(wèn)題的研究

1、圖2—1考前考前3030天之備戰(zhàn)天之備戰(zhàn)20112011高考物理沖刺系列專題高考物理沖刺系列專題2傳送帶問(wèn)題探究傳送帶問(wèn)題探究一、重要地位：一、重要地位：1、對(duì)于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知識(shí)模糊不清；2、對(duì)于物體相對(duì)地面、相對(duì)傳送帶分別做什么樣的運(yùn)動(dòng)，判斷錯(cuò)誤；3、對(duì)于物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況考慮不全面，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化不守恒的

2、錯(cuò)誤過(guò)程。二、突破策略：二、突破策略：（1）突破難點(diǎn)1在以上三個(gè)難點(diǎn)中，第1個(gè)難點(diǎn)應(yīng)屬于易錯(cuò)點(diǎn)，突破方法是先讓學(xué)生正確理解摩擦力產(chǎn)生的條件、方向的判斷方法、大小的決定因素等等。通過(guò)對(duì)不同類型題目的分析練習(xí)，讓學(xué)生做到準(zhǔn)確靈活地分析摩擦力的有無(wú)、大小和方向。摩擦力的產(chǎn)生條件是：第一，物體間相互接觸、擠壓；第二，接觸面不光滑；第三，物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。前兩個(gè)產(chǎn)生條件對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)沒(méi)有困難，第三個(gè)條件就比較容易出問(wèn)題了。若物體是輕輕

3、地放在了勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，那么物體一定要和傳送帶之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，物體和傳送帶一定同時(shí)受到方向相反的滑動(dòng)摩擦力。關(guān)于物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向判斷有兩種方法：一是根據(jù)滑動(dòng)摩擦力一定要阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，先判斷物體相對(duì)傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向，可用假設(shè)法，若無(wú)摩擦，物體將停在原處，則顯然物體相對(duì)傳送帶有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此物體要受到沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力，由牛頓第三定律，傳送帶要受到向后的阻礙它運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)摩擦力；二是根據(jù)摩擦力產(chǎn)

4、生的作用效果來(lái)分析它的方向，物體只所以能由靜止開(kāi)始向前運(yùn)動(dòng)，則一定受到向前的動(dòng)力作用，這個(gè)水平方向上的力只能由傳送帶提供，因此物體一定受沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力，傳送帶必須要由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)才能持續(xù)而穩(wěn)定地工作，電動(dòng)機(jī)給傳送帶提供動(dòng)力作用，那么物體給傳送帶的就是阻力作用，與傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向相反。若物體是靜置在傳送帶上，與傳送帶一起由靜止開(kāi)始加速，若物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)較大，加速度相對(duì)較小，物體和傳送帶保持相對(duì)靜止，它們之間存在著靜摩

5、擦力，物體的加速就是靜摩擦力作用的結(jié)果，因此物體一定受沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力；若物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)較小，加速度相對(duì)較大，物體和傳送帶不能保持相對(duì)靜止，物體將跟不上傳送帶的運(yùn)動(dòng)，但它相對(duì)地面仍然是向前加速運(yùn)動(dòng)的，它們之間存在著滑動(dòng)摩擦力，同樣物體的加速就是該摩擦力的結(jié)果，因此物體一定受沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力。若物體與傳送帶保持相對(duì)靜止一起勻速運(yùn)動(dòng)，則它們之間無(wú)摩擦力，否則物體不可能勻速運(yùn)動(dòng)。若物體以大于傳送帶的速度沿傳送帶運(yùn)

6、動(dòng)方向滑上傳送帶，則物體將受到傳送帶提供的使它減速的摩擦力作用，直到減速到和傳送帶有相同的速度、相對(duì)傳送帶靜止為止。因此該摩擦力方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。若物體與傳送帶保持相對(duì)靜止一起勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，開(kāi)始減速，因物體速度越來(lái)越小，故受到傳送帶提供的使它減速的摩擦力作用，方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，傳送帶則受到與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同的摩擦力作用。若傳送帶是傾斜方向的，情況就更為復(fù)雜了，因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)方向上，物體要受重力沿斜面的下滑分力作用，

7、該力和物體運(yùn)動(dòng)的初速度共同決定相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向。例1：如圖2—1所示，傳送帶與地面成夾角θ=37，以10ms的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5㎏的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，已知傳送帶從A→B的長(zhǎng)度L=16m，則物體從A到B需圖2—3間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6，已知傳送帶從A→B的長(zhǎng)度L=16m，則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【審題】【審題】該題目的物理過(guò)程的前半段與例題1是一樣的，但是到了

8、物體和傳送帶有相同速度時(shí)，情況就不同了，經(jīng)計(jì)算，若物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力大于重力的下滑分力，物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受靜摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力?！窘馕觥俊窘馕觥课矬w放上傳送帶以后，開(kāi)始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度。2ms46.8cossin???mmgmga???這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10ms為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為：18.1s46.8101savt???＜16mm91.5221

9、??as?以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小為零（因?yàn)閙gsinθ＜μmgcosθ）。設(shè)物體完成剩余的位移所用的時(shí)間為，2s2t則，202ts??16m－5.91m=210t解得：s90.102?t所以：。s27.11s09.10s18.1???總t【總結(jié)】【總結(jié)】該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向，μ＞tanθ=，第二33階段物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)。例3：如圖2—3所示，傳送帶與地

10、面成夾角θ=37，以10ms的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5㎏的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，已知傳送帶從A→B的長(zhǎng)度L=5m，則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【審題】【審題】該題目的物理過(guò)程的前半段與例題1是一樣的，由于傳送帶比較短，物體將一直加速運(yùn)動(dòng)?！窘馕觥俊窘馕觥课矬w放上傳送帶以后，開(kāi)始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度。2ms10cossin???mmgmga???這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到1