高中物理 傳送帶模型

1、傳送帶模型1.水平傳送帶模型項目圖示滑塊可能的運動情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)v0>v時，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)v0<v時，可能一直加速，也可能先加速再勻速情景3(1)傳送帶較短時，滑塊一直減速達到左端(2)傳送帶較長時，滑塊還要被傳送帶傳回右端。其中v0>v，返回時速度為v；當(dāng)v0<v，返回時速度為v02.傾斜傳送帶模型項目圖示滑塊可能的運動情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a1加速后以a2加速*情景3(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(

2、3)可能一直勻速(4)可能先以a1加速后以a2加速*情景4(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速*斜向下同向運動且滿足tan>才可能發(fā)生水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于正確分析出物體所受摩擦力判斷摩擦力時要注意比較物體的運動速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運動位移x(對地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等物體的速度與傳送帶速度相等的時刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于正確分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而判斷其是否受到滑動摩擦力作用如果受到滑動摩擦力作用應(yīng)進一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運動情況當(dāng)物體速度與

3、傳送帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變小結(jié)：分析處理傳送帶問題時需要特別注意兩點：一是對物體在初態(tài)時(靜止釋放或有初速度的釋放)所受滑動摩擦力的方向的分析；二是對物體與傳送帶共速時摩擦力的有無及方向的分析對于傳送帶問題，一定要全面掌握上面提到的幾類傳送帶模型，尤其注意要根據(jù)具體情況適時進行討論，看一看受力與速度有沒有轉(zhuǎn)折點、突變點，做好運動過程的劃分及相應(yīng)動力學(xué)分析3.傳送帶問題的解題思路模板分析物體運動過程例1：（多選）如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動摩擦因素為，小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，v0、t0已知，則（ ）A

4、傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動 BC傳送帶的速度大于v0 Dt0后滑塊的加速度為 求相互運動時間，相互運動的位移例2：如圖所示，水平傳送帶兩端相距x8 m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.6，工件滑上A端時速度vA10 m/s，設(shè)工件到達B端時的速度為vB。(取g10 m/s2) (1)若傳送帶靜止不動，求vB；(2)若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，工件還能到達B端嗎？若不能，說明理由；若能，求到達B點的速度vB；(3)若傳送帶以v13 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求vB及工件由A到B所用的時間。例3：三角形傳送帶以1 m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳送帶長都是2 m且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個小物

5、塊A、B從傳送帶頂端都以1 m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5，(g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)下列說法正確的是()A物塊A先到達傳送帶底端B物塊A、B同時到達傳送帶底端C傳送帶對物塊A、B均做負功D物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度之比為13例4：某煤礦運輸部有一新采購的水平淺色足夠長傳送帶以4.0 m/s的恒定速度運動，若使該傳送帶改做加速度大小為3.0 m/s2的勻減速運動，并且在傳送帶開始做勻減速運動的同時，將一煤塊(可視為質(zhì)點)無初速度放在傳送帶上已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.10，重力加速度取10

6、 m/s2，求煤塊在淺色傳送帶上能留下的痕跡長度和相對于傳送帶運動的位移大小？(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)例5：如圖所示，有一條沿順時針方向勻速傳送的傳送帶，恒定速度v4 m/s，傳送帶與水平面的夾角37°，現(xiàn)將質(zhì)量m1 kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點)，與此同時，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F8 N，經(jīng)過一段時間，小物塊上到了離地面高為h2.4 m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.5，(g取10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)。問： (1)物塊從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間？(2)若在物塊與傳送帶達到相同速度時，

7、立即撤去恒力F，計算小物塊還需經(jīng)過多少時間離開傳送帶以及離開時的速度？答案(1)1.33 s(2)0.85 s2.3 m/s隨堂練習(xí)：1(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端點相距x4 m，以v02 m/s的速度(始終保持不變)順時針運轉(zhuǎn)。今將一小煤塊(可視為質(zhì)點)無初速度地輕放至A點處，已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4, g取10 m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕。則小煤塊從A運動到B的過程中()A小煤塊從A運動到B的時間是 sB小煤塊從A運動到B的時間是2.25 sC劃痕長度是4 mD劃痕長度是0.5 m隨堂練習(xí)：2將一個粉筆頭(可看做質(zhì)點)輕放在以

8、2 m/s的恒定速度運動的足夠長的水平傳送帶上后，傳送帶上留下一條長度為4 m的畫線。若使該傳送帶仍以2 m/s的初速度改做勻減速運動，加速度大小恒為1.5 m/s2，且在傳送帶開始做勻減速運動的同時，將另一個粉筆頭(與傳送帶的動摩擦因數(shù)和第一個相同，也可看做質(zhì)點)輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的畫線？（傳送帶無限長，取g10m/s2）木塊滑板模型上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動。兩個物體分別在各自所受力的作用下完成各自的運動，且兩者之間還有相對運動。1. 模型特點(1)上下疊放的兩個物體，在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動。(2)是否存在速度相等

9、的“臨界點”，來判定臨界速度之后物體的運動形式。(3)位移關(guān)系，滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運動，位移之差等于板長；反向運動時，位移之和等于板長。2. 木塊滑板模型模型解題基本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；(2)對滑塊和木板進行運動情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程特別注意滑塊和木板的位移都是相對地面的位移.3分析滑塊木板模型問題時應(yīng)掌握的技巧（1）分析題中滑塊、木板的受力情況，求出各自的加速度。（2）畫好運動草圖，找出位移、速度、時間等物理量間的關(guān)系。（3）明白每一過程的末速度是下一過程的初

10、速度。（4）兩者發(fā)生相對滑動的條件：（1）摩擦力為滑動摩擦力。（2）二者加速度不相等。4. 易錯點不清楚滑塊、滑板的受力情況，求不出各自的加速度不清楚物體間發(fā)生相對滑動的條件例1：如圖所示，物塊A和長木板B的質(zhì)量均為1 kg，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為0.5和0.2，開始時A靜止在B的左端，B停在水平地面上。某時刻起給A施加一大小為10 N，方向與水平成37°斜向上的拉力F,0.5 s后撤去F，最終A恰好停在B的右端。(sin37°0.6，cos37°0.8，g取10 m/s2)(1)0.5 s末物塊A的速度；(2)木板B的長度。答案(1)3 m/

11、s(2)1.5 m例2：一長木板在水平地面上運動，在t0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度時間圖象如圖所示。已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦。物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。取g10 m/s2，求： (1)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)從t0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小。答案(1)0.200.30(2)1.125 m例3：一長輕質(zhì)薄硬紙片置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量均為1kg的A、B兩物塊，A、B與薄硬紙片之間的動摩擦因數(shù)分別為1=0.3，2=0.2，水平恒力F作

12、用在A物塊上，如圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2。則： （ ）A若F=1N，則物塊、薄硬紙片都靜止不動B若F=1.5N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5NC若F=8N，則B物塊的加速度為4.0m/s2D無論力F多大，A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動隨堂練習(xí)：1質(zhì)量為2kg的木板B靜止在水平面上，可視為質(zhì)點的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板，如圖甲所示。A和B經(jīng)過1s達到同一速度，之后共同減速直至靜止，A和B的vt圖像如圖乙所示，重力加速度g10m/s2，求： (1)A與B之間的動摩擦因數(shù)1和B與水平面間的動摩擦因數(shù)2；(2)A的質(zhì)量。例4：一平板車，質(zhì)量M=100

13、kg，停在水平路面上，車身的平板離地面的高度h=1.25m，一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車的平板上，它到車尾的距離b=1m，與車板間的動摩擦因數(shù)，如圖所示，今對平板車施一水平方向的恒力，使車向前行駛，結(jié)果物塊從車板上滑落，物塊剛離開車板的時刻，車向前行駛距離，求物塊落地時，地點到車尾的水平距離s（不計路面摩擦，g=10m/s2）課后作業(yè)1 如圖所示，傾角為37°，長為l16 m的傳送帶，轉(zhuǎn)動速度為v10 m/s，在傳送帶頂端A處無初速度的釋放一個質(zhì)量為m0.5 kg的物體，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5，g取10 m/s2。求：(sin37°0.6，cos37°0.8)(1)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間；(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間。2如圖所示，傳送機的皮帶與水平方向的夾角為，將質(zhì)量為m的物體放在皮帶傳送機上，隨皮帶一起向下以加速度a(agsin)做勻加速直線運動，則( )A小物體受到的支持力與靜摩擦力的合力等于mgB小物體受到的靜摩擦力的方向一定