二輪復(fù)習(xí)專題二傳送帶

1、題型特點題型特點傳送帶問題高中動力學(xué)問題中的難點，它是以真?zhèn)魉蛶栴}高中動力學(xué)問題中的難點，它是以真 實的物理現(xiàn)象為命題情景，涉及實的物理現(xiàn)象為命題情景，涉及牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)規(guī)律、牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)規(guī)律、 動能定理及能量守恒定律，動能定理及能量守恒定律，既能訓(xùn)練科學(xué)思維，又能聯(lián)系科學(xué)、既能訓(xùn)練科學(xué)思維，又能聯(lián)系科學(xué)、 生產(chǎn)和生活實際，是高考試題中一種比較常見的題型。生產(chǎn)和生活實際，是高考試題中一種比較常見的題型。 題型題型4應(yīng)用動力學(xué)方法分析傳送帶問題應(yīng)用動力學(xué)方法分析傳送帶問題 方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)傳送帶問題的決定因素很多，包括物體與傳送帶之傳送帶問題的決定因素很多，包括物體與傳送帶之 間

2、的動摩擦因數(shù)，斜面傾角、傳送帶速度、傳送方向、物體初間的動摩擦因數(shù)，斜面傾角、傳送帶速度、傳送方向、物體初 速度的大小和方向等，涉及的可能結(jié)論也較多，需要根據(jù)具體速度的大小和方向等，涉及的可能結(jié)論也較多，需要根據(jù)具體 情況確定到底哪一種可能情況會發(fā)生。在分析傳送帶問題時，情況確定到底哪一種可能情況會發(fā)生。在分析傳送帶問題時， 常通過以下三方面進(jìn)行分析：常通過以下三方面進(jìn)行分析： 1.受力分析：受力分析：根據(jù)根據(jù)v物 物、 、 v帶 帶的大小和方向關(guān)系判斷物體所受摩擦 的大小和方向關(guān)系判斷物體所受摩擦 力的大小和方向，注意摩擦力的大小和方向在力的大小和方向，注意摩擦力的大小和方向在v物 物 v帶

3、 帶時易發(fā)生突 時易發(fā)生突 變。變。 2.運(yùn)動分析：運(yùn)動分析：根據(jù)根據(jù)v物 物、 、v帶 帶的大小和方向關(guān)系及物體所受摩擦力情 的大小和方向關(guān)系及物體所受摩擦力情 況判斷物體的運(yùn)動規(guī)律。況判斷物體的運(yùn)動規(guī)律。 3.功能關(guān)系分析：功能關(guān)系分析：(1)對系統(tǒng)：對系統(tǒng)：W帶 帶 EkEpQ(QFf滑 滑x相對相對) (2)對物體：對物體：WFfWGEk 解題模板解題模板 一、受力分析與運(yùn)動分析：一、受力分析與運(yùn)動分析： (1)剛開始工件受到傳送帶水平向右的滑動摩擦剛開始工件受到傳送帶水平向右的滑動摩擦 力而做勻加速運(yùn)動。力而做勻加速運(yùn)動。 (2)當(dāng)工件速度與傳送帶速度相同時與傳送帶一當(dāng)工件速度與傳送

4、帶速度相同時與傳送帶一 起做勻速運(yùn)動，二者之間不再有摩擦力。起做勻速運(yùn)動，二者之間不再有摩擦力。 二、功能關(guān)系分析：二、功能關(guān)系分析： (1)工件做勻加速運(yùn)動過程中由于工件做勻加速運(yùn)動過程中由于v件 件v帶帶，二 ，二 者發(fā)生相對滑動，工件克服摩擦力做功產(chǎn)生熱量。者發(fā)生相對滑動，工件克服摩擦力做功產(chǎn)生熱量。 (2)工件做勻速運(yùn)動時，不再產(chǎn)生摩擦熱。工件做勻速運(yùn)動時，不再產(chǎn)生摩擦熱。 (2)工件加速過程中的相對位移工件加速過程中的相對位移 x相 相 vt1x12.5 m， 故故Qmgx相 相 12.5 J。 答案答案(1)2 s(2)12.5 J (1)若工件以若工件以v03 m/s的速度滑上傳

5、送帶，工件由的速度滑上傳送帶，工件由A端到端到 B端的時間及系統(tǒng)摩擦熱為多少？端的時間及系統(tǒng)摩擦熱為多少？ (2)若工件以若工件以v07 m/s的速度滑上傳送帶呢？的速度滑上傳送帶呢？ 答案答案(1)1.58 s2 J(2)1.42 s2 J 解題模板解題模板 一、受力分析與運(yùn)動分析：一、受力分析與運(yùn)動分析： (1)工件以工件以3 m/s的速度滑上傳送帶時，由于的速度滑上傳送帶時，由于v件 件v帶帶，工件 ，工件 受水平向左的滑動摩擦力做勻減速運(yùn)動。受水平向左的滑動摩擦力做勻減速運(yùn)動。 (3)當(dāng)當(dāng)v件 件 v帶 帶時二者一起做勻速直線運(yùn)動。 時二者一起做勻速直線運(yùn)動。 二、功能關(guān)系分析：二、功

6、能關(guān)系分析： 系統(tǒng)的摩擦熱只產(chǎn)生在工件與傳送帶發(fā)生相對運(yùn)動的階系統(tǒng)的摩擦熱只產(chǎn)生在工件與傳送帶發(fā)生相對運(yùn)動的階 段。段。 命題角度三命題角度三如圖所示，如圖所示， 若傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，且若傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，且v 5 m/s，試分析當(dāng)工件以初速度，試分析當(dāng)工件以初速度v0 3 m/s和和v07 m/s時，工件的運(yùn)動情時，工件的運(yùn)動情 況，并求出該過程產(chǎn)生的摩擦熱。況，并求出該過程產(chǎn)生的摩擦熱。 解題模板解題模板 一、受力分析與運(yùn)動分析：一、受力分析與運(yùn)動分析： (1)v0與與v反向，工件受到與運(yùn)動方向相反的摩擦力而做反向，工件受到與運(yùn)動方向相反的摩擦力而做 勻減速直線運(yùn)動。勻減速直線

7、運(yùn)動。 (2)若工件從傳送帶右端滑出，工件將一直受到摩擦力的若工件從傳送帶右端滑出，工件將一直受到摩擦力的 作用而做勻減速運(yùn)動。作用而做勻減速運(yùn)動。 若工件不能從傳送帶右端滑出，工件將先勻減速到若工件不能從傳送帶右端滑出，工件將先勻減速到v0， 然后再反向做勻加速直線運(yùn)動直到與傳送帶速度相同。然后再反向做勻加速直線運(yùn)動直到與傳送帶速度相同。 二、功能關(guān)系分析：二、功能關(guān)系分析： (1)工件從傳送帶右端滑出，則產(chǎn)生摩擦熱的距離為物塊工件從傳送帶右端滑出，則產(chǎn)生摩擦熱的距離為物塊 與傳送帶相對滑動距離，即等于與傳送帶相對滑動距離，即等于Lvt。 (2)工件先減速后反向加速過程中克服摩擦力做功產(chǎn)生摩

8、工件先減速后反向加速過程中克服摩擦力做功產(chǎn)生摩 擦熱的距離為工件與傳送帶發(fā)生相對滑動的距離。擦熱的距離為工件與傳送帶發(fā)生相對滑動的距離。 答案答案(1)工件經(jīng)工件經(jīng)1.2 s返回返回A端端30 J (2)工件經(jīng)工件經(jīng)2.88 s返回返回A端端72 J (1)當(dāng)當(dāng)v0與與v同向時，只要傳送帶足夠長，無論同向時，只要傳送帶足夠長，無論v 0與與v的大的大 小關(guān)系如何，最終一定一起勻速。小關(guān)系如何，最終一定一起勻速。 (2)當(dāng)當(dāng)v 0與與v反向時，只要傳送帶足夠長，當(dāng)反向時，只要傳送帶足夠長，當(dāng)v 0 v時，工件返回時，工件返回 到滑入端，速度大小為到滑入端，速度大小為v 。 (3)Qmgx相 相，

9、中 ，中x相 相為全過程的相對位移，注意 為全過程的相對位移，注意v0與與v 同向和反向時的區(qū)別。同向和反向時的區(qū)別。 類題通法類題通法 解題模板解題模板 一、受力分析與運(yùn)動分析：一、受力分析與運(yùn)動分析： (1)開始時物體沿斜面方向受重力沿斜面向下的分力與斜面開始時物體沿斜面方向受重力沿斜面向下的分力與斜面 對它沿斜面向下的摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動。對它沿斜面向下的摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動。 (2)當(dāng)當(dāng)v物物v帶時，先判斷物體所受沿斜面向下的分力與摩帶時，先判斷物體所受沿斜面向下的分力與摩 擦力的大小關(guān)系，若擦力的大小關(guān)系，若mgsin mgcos ，則物體繼續(xù)沿斜面做，則物體繼續(xù)沿斜面做 勻

10、加速運(yùn)動勻加速運(yùn)動(摩擦力的方向向上，合力變小，加速度減小摩擦力的方向向上，合力變小，加速度減小)，若，若 mgsinmgcos ，則物體隨斜面一起勻速運(yùn)動。，則物體隨斜面一起勻速運(yùn)動。 二、功能關(guān)系分析：二、功能關(guān)系分析： 無論物體相對傳送帶如何運(yùn)動，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦無論物體相對傳送帶如何運(yùn)動，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦 力乘以它們間的相對路程。力乘以它們間的相對路程。 (2)物體與傳送帶間的相對位移物體與傳送帶間的相對位移 x相 相 (vt1x1)(Lx1 vt2)6 m 故故Qmgcos x相 相 24 J 答案答案(1)2 s(2)24 J 答案答案(1)4 s(2)224 J (1)物體沿傳送帶向下傳送時，若物體沿傳送帶向下傳送時，若v物 物與 與v帶 帶同向，則物 同向，則物 體加速到與傳送帶速度相同時，若體加速到與傳送帶速度相同時，若mgsin mgcos ，則，則 物體將繼續(xù)加速，但加速度大小已改變，若物體將繼續(xù)加速，但加速度大小已改變，若mgsin mgcos ，則物體與傳送帶一起勻速運(yùn)動。，則物體與傳送帶一起勻速運(yùn)動。 (2)物體沿傳送帶向上傳送時，必有物體沿傳送帶向