高考物理課件：物理傳送帶問題

1、例例1 例例2 03年春季高考江蘇理綜試題第年春季高考江蘇理綜試題第35題題例例3 例例4 例例5 例例6 例例7 04年蘇州模考題例年蘇州?？碱}例8 例例8 03全國理綜全國理綜342005年江蘇理綜年江蘇理綜35傳送帶問題傳送帶問題例例1、水平傳送帶長水平傳送帶長4.5m,以以3m/s的速度作勻速運(yùn)動。的速度作勻速運(yùn)動。質(zhì)質(zhì)量量m=1kg的的物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.15,則該物則該物體從靜止放到傳送帶的一端開始體從靜止放到傳送帶的一端開始,到達(dá)另一端所需時間到達(dá)另一端所需時間為為多少多少?這一過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為多少這一過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為多

2、少?這一過這一過程中帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的機(jī)器做多少功程中帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的機(jī)器做多少功? (g取取10m/s2)。解：物體在摩擦力作用下先勻加速運(yùn)動解：物體在摩擦力作用下先勻加速運(yùn)動, 后做勻速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動,a =g=1.5m/s2t1= v / a=2ss1= 1/2 at12= 3 m t2=(l-s1)/v=0.5 st = t1 +t2=2.5 s木塊與傳送帶的相對位移木塊與傳送帶的相對位移 s =vt1- s1=3m q= mg s =4.5j 機(jī)器做功機(jī)器做功w= 1/2 mv2 +q=9j 或或w= mg s皮帶皮帶= mg vt1=9jbapvhl例例2、如圖示如圖示,質(zhì)量質(zhì)量m

3、=1kg的物體從高為的物體從高為h=0.2m的光滑軌的光滑軌道上道上p點由靜止開始下滑點由靜止開始下滑,滑到水平傳送帶上的滑到水平傳送帶上的a點點,物體物體和皮帶之間的動摩擦因數(shù)為和皮帶之間的動摩擦因數(shù)為=0.2,傳送帶傳送帶ab之間的距離之間的距離為為l=5m,傳送帶一直以傳送帶一直以v=4m/s的速度勻速運(yùn)動的速度勻速運(yùn)動, 求求:(1)物體從物體從a運(yùn)動到運(yùn)動到b的時間是多少？的時間是多少？(2)物體從物體從a運(yùn)動到運(yùn)動到b的過程中的過程中,摩擦力對物體做了多少功摩擦力對物體做了多少功?(3)物體從物體從a運(yùn)動到運(yùn)動到b的過程中的過程中,產(chǎn)生多少熱量產(chǎn)生多少熱量?(4)物體從物體從a運(yùn)動

4、到運(yùn)動到b的過程中的過程中,帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的電動機(jī)帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的電動機(jī)多做了多少功多做了多少功?解：解：(1)物體下滑到物體下滑到a點的速度為點的速度為v0 ,由機(jī)械能守恒定律由機(jī)械能守恒定律1/2 mv02 =mgh v0 =2m/s 物體在摩擦力作用下先勻加速運(yùn)動物體在摩擦力作用下先勻加速運(yùn)動, 后做勻速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動,t1= (v-v0) / g=1ss1= (v2-v02 ) / 2g=3m t2=(l-s1)/v=0.5st = t1 +t2=1.5s(2)wf=mg s1= 0.210 3=6 j 或或 wf= 1/2 mv2 - 1/2 mv02 = 1/2 (16-4)=

5、6 j (3)在在t1時間內(nèi)時間內(nèi),皮帶做勻速運(yùn)動皮帶做勻速運(yùn)動 s皮帶皮帶=v t1 =4mq= mg s = mg(s皮帶皮帶- s1)=2j (4)由能量守恒由能量守恒, w=q+wf=8j或或w=mg s皮帶皮帶=8j 水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，用于對水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查。如圖為一水平傳送帶裝置旅客的行李進(jìn)行安全檢查。如圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶示意圖，繃緊的傳送帶ab始終保持始終保持v=1m/s的恒定速率的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速地放在的行李無初速地放在a處處,傳送傳送帶對行李的

6、滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動，帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動。隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動。設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.1,ab間的距離間的距離l=2.0m，g取取10m/s2。(1)求行李剛開始運(yùn)動時所受的滑動摩擦力大小與加速求行李剛開始運(yùn)動時所受的滑動摩擦力大小與加速度大小。度大小。(2)求行李做勻加速直線運(yùn)動的時間及運(yùn)動的總時間。求行李做勻加速直線運(yùn)動的時間及運(yùn)動的總時間。(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到

7、送到b處。求行李從處。求行李從a處傳送到處傳送到b處的最短時間和傳送處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率。帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率。03年春季高考江蘇省理科綜合試題第年春季高考江蘇省理科綜合試題第35題題解：解：（1）滑動摩擦力）滑動摩擦力f=mg =4n由牛頓第二定律，由牛頓第二定律， f=ma代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得 a=1m/s2（2）設(shè)行李做勻加速運(yùn)動的時間為）設(shè)行李做勻加速運(yùn)動的時間為t1，行李加速，行李加速運(yùn)動的末速度為運(yùn)動的末速度為v=1m/s。則則 t1=v/a=1s勻速運(yùn)動的時間為勻速運(yùn)動的時間為t2t2=(l - 1/2 at12)v=1.5s運(yùn)動的總時間為運(yùn)動的總時間為 t

8、=t1+t2=2.5s （3）行李從）行李從a處勻加速運(yùn)動到處勻加速運(yùn)動到b處時，傳送時間最短。處時，傳送時間最短。則則l=1/2 atmin2代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得tmin=2s傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率vmin=atmin代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得vmin=2m/s 例例3.物塊從光滑曲面上的物塊從光滑曲面上的p點自由滑下，通過粗糙的點自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上靜止水平傳送帶以后落到地面上q點，若傳送帶的皮點，若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來，使傳送帶隨之運(yùn)動，如帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來，使傳送帶隨之運(yùn)動，如圖圖7所示，再把物塊放到所示，再把

9、物塊放到p點自由滑下，則：點自由滑下，則：( ) a. 物塊將仍落在物塊將仍落在q點點 b. 物塊將會落在物塊將會落在q點的左邊點的左邊 c. 物塊將會落在物塊將會落在q點的右邊點的右邊 d. 物塊有可能落不到地面上物塊有可能落不到地面上 pqa 例例4、 如圖示，物體從如圖示，物體從q點開始自由下滑，通過粗點開始自由下滑，通過粗糙的靜止水平傳送帶后，落在地面糙的靜止水平傳送帶后，落在地面p點，若傳送帶按點，若傳送帶按順時針方向轉(zhuǎn)動。物體仍從順時針方向轉(zhuǎn)動。物體仍從q點開始自由下滑，則物點開始自由下滑，則物體通過傳送帶后：體通過傳送帶后： （ ）a. 一定仍落在一定仍落在p點點 b. 可能落在

10、可能落在p點左方點左方c. 一定落在一定落在p點右方點右方 d. 可能落在可能落在p點也可能落在點也可能落在p點右方點右方解：解：物體滑下的初速度為物體滑下的初速度為v0 ，傳送帶靜止時，物體滑到右端速，傳送帶靜止時，物體滑到右端速度為度為v1，傳送帶轉(zhuǎn)動時，物體滑到右端速度為，傳送帶轉(zhuǎn)動時，物體滑到右端速度為v2，傳送帶長，傳送帶長l由功能關(guān)系由功能關(guān)系 f l=1/2m(v02-v12)傳送帶轉(zhuǎn)動時，可能一直減速，也可能先加（減）速后勻速傳送帶轉(zhuǎn)動時，可能一直減速，也可能先加（減）速后勻速運(yùn)動，相對滑動的距離為運(yùn)動，相對滑動的距離為sf s=1/2m(v02-v22)slv2v1dqp例例

11、5、如圖示，傳送帶與水平面夾角為如圖示，傳送帶與水平面夾角為370 ，并以，并以v=10m/s運(yùn)行，在傳送帶的運(yùn)行，在傳送帶的a端輕輕放一個小物體，端輕輕放一個小物體，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.5， ab長長16米，米，求：以下兩種情況下物體從求：以下兩種情況下物體從a到到b所用的時間所用的時間.（1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動（2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動ab解：解： （1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如圖示：）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如圖示：vnfmgmg sinmg cos= m aa = gsingcos= 2m/s

12、2s=1/2a t2sast421622abv（2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動物體受力如圖：）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動物體受力如圖： nfmg開始摩擦力方向向下開始摩擦力方向向下,向下勻加速運(yùn)動向下勻加速運(yùn)動 a=g sin370 + g cos370 = 10m/s2t1=v/a=1s s1=1/2 at2 =5m s2=11m 1秒后，速度達(dá)到秒后，速度達(dá)到10m/s，摩擦力方向變?yōu)橄蛏?，摩擦力方向變?yōu)橄蛏?nfmga2=g sin370 -g cos370 = 2 m/s2 物體以初速度物體以初速度v=10m/s向下作勻加速運(yùn)動向下作勻加速運(yùn)動 s2= vt2+1/2a2 t22 11=10 t2

13、+1/22t22t2=1st=t1+t2=2s 例例6、 如圖所示，傳送帶不動時，物體由皮帶頂端如圖所示，傳送帶不動時，物體由皮帶頂端a從靜止開始從靜止開始下滑到皮帶底端下滑到皮帶底端b用的時間為用的時間為t ，則：（，則：（ ）a. 當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時，物塊由當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時，物塊由a 滑到滑到b 的時間一定大于的時間一定大于t b. 當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時，物塊由當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時，物塊由a 滑到滑到b 的時間一定等于的時間一定等于t c. 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時，物塊由當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時，物塊由a 滑到滑到b 的時間可能等于的時間可能等于t d. 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時，物塊由當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時，物塊由a 滑到滑

14、到b 的時間可能小于的時間可能小于tababvnf fmgabvnf fmgnf fmg當(dāng)當(dāng)=0時，時， c對對b、c、d30v例例7. 一傳送皮帶與水平面夾角為一傳送皮帶與水平面夾角為30，以，以2m/s的恒定的恒定速度順時針運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量為速度順時針運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量為10kg的工件輕放于底的工件輕放于底端，經(jīng)一段時間送到高端，經(jīng)一段時間送到高2m的平臺上，工件與皮帶間的的平臺上，工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)為動摩擦因數(shù)為= ，取，取g=10m/s2求帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。求帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。23解解: 設(shè)工件向上運(yùn)動距離設(shè)工件向上運(yùn)動距離s 時，速

15、度達(dá)到傳送帶的速時，速度達(dá)到傳送帶的速度度v ，由動能定理可知，由動能定理可知mgs cos30 mgs sin30= 0 1/2 mv2解得解得 s=0. 8m，說明工件未到達(dá)平臺時，速度已達(dá)到，說明工件未到達(dá)平臺時，速度已達(dá)到 v ，所以工件動能的增量為所以工件動能的增量為 ek = 1/2 mv2=20j工件重力勢能增量為工件重力勢能增量為 ep= mgh = 200j 在工件加速運(yùn)動過程中在工件加速運(yùn)動過程中,工件的平均速度為工件的平均速度為 v/2 ，因此工件的位移是皮帶運(yùn)動距離因此工件的位移是皮帶運(yùn)動距離s 的的1/2，即即s = 2s = 1.6 m 由于滑動摩擦力作功而增加的內(nèi)

16、能由于滑動摩擦力作功而增加的內(nèi)能 e 為為 e=f s= mgcos30(s s)= 60j電動機(jī)多消耗的電能為電動機(jī)多消耗的電能為 ek+ep+e=280j30v又解又解:物體開始受到向上的摩擦力作用物體開始受到向上的摩擦力作用,做勻加速運(yùn)動做勻加速運(yùn)動 nmgf滑動摩擦力滑動摩擦力 f1= mgcos=75n a=gcos-gsin=g/4 =2.5 m/s2經(jīng)過時間經(jīng)過時間t1=v/a=0.8s 速度達(dá)到速度達(dá)到2m/s ,上升上升s1=v2/2a=0.8m然后在靜摩擦力作用下做勻速運(yùn)動然后在靜摩擦力作用下做勻速運(yùn)動,上升上升 s2=3.2m 靜摩擦力靜摩擦力 f2= mgsin=50n

17、t2= s2 /v=1.6 s為保持皮帶勻速運(yùn)動，機(jī)器在為保持皮帶勻速運(yùn)動，機(jī)器在t1時間內(nèi)應(yīng)增加動力時間內(nèi)應(yīng)增加動力75n,在在t2時間內(nèi)應(yīng)增加動力時間內(nèi)應(yīng)增加動力50n 帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能為工件多消耗的電能為w= f1 vt1 + f2 vt2 =751.6+503.2 =120+160=280j 如圖示，水平傳送帶如圖示，水平傳送帶ab長長l=8.3m，質(zhì)量為質(zhì)量為m=1kg 的木塊隨傳送帶一起以的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左的速度向左勻速運(yùn)動勻速運(yùn)動( 傳送帶的傳送速度恒定傳送帶的傳送速度恒定),木塊與傳送帶間的動木塊與傳送帶

18、間的動摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)=0.5,當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端a點時點時,一顆質(zhì)量為一顆質(zhì)量為m=20g的子彈的子彈v0=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并水平向右的速度正對射入木塊并穿出穿出,穿出速度穿出速度u=50m/s,以后每隔以后每隔1s就有一顆子彈射向木就有一顆子彈射向木塊塊,設(shè)木塊沿設(shè)木塊沿ab方向的長度可忽略，子彈射穿木塊的時間方向的長度可忽略，子彈射穿木塊的時間極短極短,且每次射入點各不相同且每次射入點各不相同, 取取g=10m/s2，問：，問：04年蘇州模考題年蘇州?？碱}(1)在被第二顆子彈擊中前，木塊在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動離向右運(yùn)動離a點的最大距離是

19、多少？點的最大距離是多少？(2)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？(3)木塊在傳送帶上的最終速度多大？木塊在傳送帶上的最終速度多大？(4)在被第二顆子彈擊中前，木塊、子彈和傳送帶這一在被第二顆子彈擊中前，木塊、子彈和傳送帶這一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少？系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少？bav1lv0mbav1lv0m解：解：(1)由動量守恒定律由動量守恒定律 mv0 mv1=mu+mvv=3m/s對木塊由動能定理：對木塊由動能定理： mgs1 =1/2 mv2s1=0.9m(2)對木塊由動量定理：對木塊由動量定理： mgt1=mv t1=0.6s 木塊速度減為木塊

20、速度減為0后再向左勻加速運(yùn)動，經(jīng)后再向左勻加速運(yùn)動，經(jīng)t2速度增為速度增為v1t2= v1/g= 0.4s 這時正好第二顆子彈射入，這時正好第二顆子彈射入， s2=1/2 a t22= 1/2 g t22=0.4m 所以兩顆子彈射中木塊的時間間隔內(nèi)木塊的總位移為所以兩顆子彈射中木塊的時間間隔內(nèi)木塊的總位移為s= s1 -s2=0.5m 第第15顆子彈射入后的總位移為顆子彈射入后的總位移為7.5m，第，第16顆子彈顆子彈射入后，木塊將從射入后，木塊將從b點落下。點落下。所以木塊在傳送帶上最多所以木塊在傳送帶上最多能被能被16顆子彈擊中顆子彈擊中題目題目(3)第第16顆子彈射入后，木塊向右運(yùn)動顆子

21、彈射入后，木塊向右運(yùn)動s3=8.3-7.5=0.8m對木塊由動能定理：對木塊由動能定理： mgs3 = 1/2 m(v2 vt2)vt=1m/s 木塊在傳送帶上的最終速度為木塊在傳送帶上的最終速度為 1m/s (4)子彈射向木塊過程子彈射向木塊過程,所產(chǎn)生的熱能為所產(chǎn)生的熱能為q1q1=1/2 mv02+ 1/2 mu2 - 1/2 mv2 - 1/2 mv2 =900 +2- 4.5 25=872.5j木塊向右減速運(yùn)動到木塊向右減速運(yùn)動到0時，相對位移時，相對位移s1s1=vt1+ s1 =20.6+0.9=2.1m這一過程所產(chǎn)生的熱能為這一過程所產(chǎn)生的熱能為q2=f s1 =5 2.1=1

22、0.5j木塊向左加速運(yùn)動到木塊向左加速運(yùn)動到v時，相對位移時，相對位移s2s2=vt2- s2 =20.4-0.4=0.4m這一過程所產(chǎn)生的熱能為這一過程所產(chǎn)生的熱能為q3=f s2 =5 0.4=2j整個過程系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能為整個過程系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能為 q= q1 + q2 +q3=885j 題目題目例例8、如圖甲示，水平傳送帶的長度、如圖甲示，水平傳送帶的長度l=6m，傳送帶皮帶，傳送帶皮帶輪的半徑都為輪的半徑都為r=0.25m,現(xiàn)有一小物體現(xiàn)有一小物體(可視為質(zhì)點可視為質(zhì)點)以恒以恒定的水平速度定的水平速度v0滑上傳送帶滑上傳送帶,設(shè)皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動設(shè)皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)角速度為

23、當(dāng)角速度為時時,物體離開傳送帶物體離開傳送帶b端后在空中運(yùn)動的水端后在空中運(yùn)動的水平距離為平距離為s,若皮帶輪以不同的角速度重復(fù)上述動作若皮帶輪以不同的角速度重復(fù)上述動作(保持保持滑上傳送帶的初速滑上傳送帶的初速v0不變不變),可得到一些對應(yīng)的可得到一些對應(yīng)的和和s值值,將將這些對應(yīng)值畫在坐標(biāo)上并連接起來這些對應(yīng)值畫在坐標(biāo)上并連接起來,得到如圖乙中實線得到如圖乙中實線所示的所示的 s- 圖象圖象,根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)(g取取10m/s2 ),求求:(1)滑上傳送帶時的初速滑上傳送帶時的初速v0以及物體以及物體和皮帶間的動摩擦因數(shù)和皮帶間的動摩擦因數(shù)(2)b端距地面的高度端距地面

24、的高度h(3)若在若在b端加一豎直擋板端加一豎直擋板p,皮帶輪皮帶輪以角速度以角速度=16rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)順時針勻速轉(zhuǎn)動動,物體與擋板連續(xù)兩次碰撞的時物體與擋板連續(xù)兩次碰撞的時間間隔間間隔t為多少為多少?(物體滑上物體滑上a端端時速度仍為時速度仍為v0,在和擋板碰撞中無在和擋板碰撞中無機(jī)械能損失機(jī)械能損失)/rads-1s /m0 4280.53.5phv0sab/rads-1s /m0 4280.53.5phv0sab解解： (1) 由圖象可知由圖象可知:當(dāng)當(dāng)1=4rad/s時時,物體在傳送帶上物體在傳送帶上一直減速一直減速,經(jīng)過經(jīng)過b點時的速度為點時的速度為v1=1r=1m/s 當(dāng)當(dāng)

25、 2=28rad/s時時,物體在傳送帶上一直加速物體在傳送帶上一直加速, 經(jīng)過經(jīng)過b點時的速度為點時的速度為v2=2r=7m/s由由 a=g, v02 - v12 =2gl v22 v02 =2gl解得解得=0.2 v0=5m/s (2)由圖象可知由圖象可知:當(dāng)水平速度為當(dāng)水平速度為1m/s時時,水平距離為水平距離為0.5m, t=s/v=0.5sh=1/2 gt2=1.25m(3) =16rad/s 物體和板碰撞前后物體和板碰撞前后的速度都是的速度都是v = r =4m/s 第一次碰后速度向左第一次碰后速度向左,減速到減速到0, 再向右加速到再向右加速到4m/s時第二次碰板時第二次碰板 t

26、=2 v /a= 2vg =4s /rads-1s /m04280.53.52.5201.51681.0討論討論: v0=5m/s v皮皮=r =/4 vb=s/t=s/0.5 將將s- 圖象轉(zhuǎn)化為圖象轉(zhuǎn)化為vb - v皮皮圖象如圖示圖象如圖示:v皮皮/ms-1vb /ms-10171755當(dāng)當(dāng)4rad/s時時, v皮皮1m/s, 物體在傳送帶上一直減速物體在傳送帶上一直減速,當(dāng)當(dāng) 4rad/s 20 rad/s時時, 1m/s v皮皮 v0=5m/s, 物體在傳送帶上先減速物體在傳送帶上先減速,然后以然后以r勻速運(yùn)動勻速運(yùn)動當(dāng)當(dāng)=20rad/s時時, v皮皮=5m/s, 物體在傳送帶上一直勻

27、速物體在傳送帶上一直勻速,當(dāng)當(dāng)20rad/s 28rad/s時時, 5m/s v皮皮7m/s, 物體在傳送帶上先加速物體在傳送帶上先加速,然后以然后以r勻速運(yùn)動勻速運(yùn)動當(dāng)當(dāng)28rad/s時時, v皮皮 7m/s, 物體在傳送帶上一直加速物體在傳送帶上一直加速 一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)過過ab區(qū)域時是水平的，經(jīng)過區(qū)域時是水平的，經(jīng)過bc區(qū)域時變?yōu)閳A弧形（圓弧由光區(qū)域時變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過滑模板形成，未畫出），經(jīng)過cd區(qū)域時是傾斜的，區(qū)域時是傾斜的，ab和和cd都都與與bc相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為相切。現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨

28、箱一個一個在的小貨箱一個一個在a處放處放到傳送帶上，放置時初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到到傳送帶上，放置時初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到d處，處，d和和a的的高度差為高度差為h。穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，。穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，cd段上各箱等距排段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為列，相鄰兩箱的距離為l。每個箱子在。每個箱子在a處投放后，在到達(dá)處投放后，在到達(dá)b之之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經(jīng)前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經(jīng)bc段時段時的微小滑動）。已知在一段相當(dāng)長的時間的微小滑動）。已知在一段相當(dāng)長的時間t 內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為的數(shù)目為n。這裝置

29、由電動機(jī)帶動，傳送帶與輪子間無相對滑。這裝置由電動機(jī)帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦。動，不計輪軸處的摩擦。求電動機(jī)的平均輸出功率求電動機(jī)的平均輸出功率p。lbadcl03全國理綜全國理綜34、解析解析: :以地面為參考系以地面為參考系(下同下同)，設(shè)傳送帶的運(yùn)動速度為，設(shè)傳送帶的運(yùn)動速度為v0，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中，小貨箱先在滑動摩擦力作，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中，小貨箱先在滑動摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動，設(shè)這段路程為用下做勻加速運(yùn)動，設(shè)這段路程為s，所用時間為，所用時間為t，加，加速度為速度為a，則對小箱有：，則對小箱有： s =1/2at2 v0 =at在這段時間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動

30、的路程為：在這段時間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動的路程為： s0 =v0 t由以上可得：由以上可得： s0 =2s用用f 表示小箱與傳送帶之間的滑動摩擦力，表示小箱與傳送帶之間的滑動摩擦力，則傳送帶對小箱做功為則傳送帶對小箱做功為af s1/2mv02傳送帶克服小箱對它的摩擦力做功傳送帶克服小箱對它的摩擦力做功a0f s021/2mv02兩者之差就是摩擦力做功發(fā)出的熱量兩者之差就是摩擦力做功發(fā)出的熱量q1/2mv02也可直接根據(jù)摩擦生熱也可直接根據(jù)摩擦生熱 q= f s= f（s0- s）計算）計算題目題目可見，在小箱加速運(yùn)動過程中，小箱獲得的動能與可見，在小箱加速運(yùn)動過程中，小箱獲得的動能與發(fā)熱量相等發(fā)熱量相等. q1/2mv02t時間內(nèi)，電動機(jī)輸出的功為：時間內(nèi)，電動機(jī)輸出的功為： w=pt此功用于增加小箱的動能、勢能以及克服摩擦此功用于增加小箱的動能、勢能以