高中物理--傳送帶問題專題

1、傳送帶問題專題傳送帶問題專題知識(shí)特點(diǎn)知識(shí)特點(diǎn)傳送帶上隨行物受力復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)情況復(fù)雜，功能轉(zhuǎn)換關(guān)系復(fù)雜?；痉椒ɑ痉椒ń鉀Q傳送帶問題要特別注重物理過程的分析和理解，關(guān)鍵是分析傳送帶上隨行物時(shí)一般以地面為參照系。1、對(duì)物體受力情況進(jìn)行正確的分析，分清摩擦力的方向、摩擦力的突變。當(dāng)傳送帶和隨行物相對(duì)靜止時(shí)，兩者之間的摩擦力為恒定的靜摩擦力或零；當(dāng)兩者由相對(duì)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樗俣认嗟葧r(shí)，摩擦力往往會(huì)發(fā)生突變，即由滑動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力或變?yōu)榱悖蛘呋瑒?dòng)摩

2、擦力的方向發(fā)生改變。2、對(duì)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析分清物體的運(yùn)動(dòng)過程，明確傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。3、對(duì)功能轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行分析，弄清能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，明白摩擦力的做功情況，特別是物體與傳送帶間的相對(duì)位移。一基礎(chǔ)練習(xí)一基礎(chǔ)練習(xí)【示例1】一水平傳送帶長(zhǎng)度為20m，以2m／s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，已知某物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，則從把該物體由靜止放到傳送帶的一端開始，到達(dá)另一端所需時(shí)間為多少？【示例1】解:物體加速度a=μg=1ms2，經(jīng)t1==2s與傳送

3、帶相對(duì)靜止所發(fā)生的位移vaS1=at12=2m然后和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)t2==9s，所以共需時(shí)間t=t1t2=11s12ls1v【討論】1、在物體和傳送帶達(dá)到共同速度時(shí)物體的位移，傳送帶的位移，物體和傳送帶的相對(duì)位移分別是多少？（S1=vt1=2m，S2=vt1=4m，Δs=s2s1=2m）122、若物體質(zhì)量m=2Kg，在物體和傳送帶達(dá)到共同速度的過程中傳送帶對(duì)物體所做的功，因摩擦而產(chǎn)生的熱量分別是多少？（W1=μmgs1=mv2=4

4、J，Q=μmgΔs=4J）12情景變換一、當(dāng)傳送帶不做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)情景變換一、當(dāng)傳送帶不做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)【示例2】一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長(zhǎng)度?！臼纠?】【解析】【解析】方法一：根據(jù)“傳

5、送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，可得ga??設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0，煤塊則由靜止加速到v，有tav00?tav?由于aa0，故vv0，煤塊繼續(xù)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。再經(jīng)過時(shí)間t，煤塊的速度由v增加到v0，有0tavv??V黑色痕跡的長(zhǎng)度即為陰影部分三角形的面積，有：20000021000()11()()222vvvaglvttvga

6、ag?????????情景變換二、當(dāng)傳送帶傾斜時(shí)情景變換二、當(dāng)傳送帶傾斜時(shí)【示例3】如圖所示傾斜的傳送帶以一定的速度逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)將一物體輕放在傳送帶的頂端，此后物體在向下運(yùn)動(dòng)的過程中。（ACD）A物體可能一直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度不變B.物體可能一直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.物體可能一直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中加速度改變D.物體可能先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)情景變換三、與功和能知識(shí)的聯(lián)系情景變換三、與功和能知識(shí)的聯(lián)系【示例4】、

7、如圖所示，電動(dòng)機(jī)帶著繃緊的傳送帶始終保持v0=2ms的速度運(yùn)行，傳送帶與水平面間的夾角為30?現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m=10kg的工件輕放在傳送帶上，傳送到h=2m的平臺(tái)上，已知工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?=2，除3此之外，不計(jì)其它損耗。則在皮帶傳送工件的過程中，產(chǎn)生內(nèi)能及電動(dòng)機(jī)消耗的電能各是多少？（g=10ms2）【示例4】解:工件加速上升時(shí)加速度a=μgcosθgsinθ=2.5ms2經(jīng)t==0.8s與傳送帶共速，上升的位移s1=at2

8、=0.8m傳送帶位移s2=v0t=1.6mv0a12相對(duì)位移△s=s2s1=0.8m，所以產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmgcosθ△s=60J電動(dòng)機(jī)耗能△E=Qmv2mgh=280J12情景變換四、與動(dòng)量知識(shí)的聯(lián)系情景變換四、與動(dòng)量知識(shí)的聯(lián)系【示例5】、如圖所示，水平傳送帶AB足夠長(zhǎng)，質(zhì)量為M＝1kg的木塊隨傳送帶一起以v1＝2ms的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的速度恒定），木塊與傳送帶的摩擦因數(shù)，當(dāng)木??05.塊運(yùn)動(dòng)到最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m＝20

9、g的子彈，以v0＝300ms的水平向右的速度，正對(duì)射入木塊并穿出，穿出速度v＝50ms，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，（g取10ms2）求：（1）木塊遭射擊后遠(yuǎn)離A的最大距離；（2）木塊遭擊后在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間?！臼纠?】解.（1）設(shè)木塊遭擊后的速度瞬間變?yōu)閂，以水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mvMvmvMV01???則，代入數(shù)據(jù)解得VmvvMv???()01Vms?3，方向向右。木塊遭擊后沿傳送帶向右勻減速滑動(dòng)，其受力如