,显然:
时,物体在传送带上将先加速后匀速直至离开传送带上端。
时,物体将在传送带上一直加速直至离开传送带上端。
b、μ>tgθ物体刚运动到带上时,因V0<V带,物体将做加速度大小为a=gsinθ-μgcosθ的减速运动。
假定物体一直做减速运动到直至离开传送带,则物体离开传送带上端时速度为V=
,显然:
V≥0,即V0≥
时,物体在传送带上将一直减速运动直至从装置的上端离开
V<0,即V0<
时,物体在传送带上将先向上做大小为a=gsinθ-μgcosθ的减速运动,后向下做加速度最小为a=gsinθ-μgcosθ的加速运动直至离开装置的下端。
②V0>V带时
a、μ>tgθ,物体刚运动到带上时,因V0>V带,故物体将做加速度大小为a=gsinθ+μgcosθ的减速运动,假定物体一直做减速运动,则物体离开传送带时速度为V=
,显然:
V带≤
时,物体将一直减速直至离开传送带上端。
V0>V带>
时,物体将先做减速运动后做匀速运动直至离开传送带上端。
b、μ<tgθ,物体刚运动到带上时,因V0>V带,故物体将做加速度大小为a=gsinθ+μgcosθ的减速运动。
假定物体一直做减速运动,则物体离开传送带上端时速度为V=
,显然:
V带≤
时,物体将一直减速直至离开传送带上端。
V0>V带>
时,,物体运动较为复杂。
物体刚开始滑上传送带时,因物体速度大于V带,故物体做a=gsinθ+μgcosθ的减速运动,当物体速度减小到等于V带时,由于继续减速其速度将小于V带,此后加速大小变为a=gsinθ-μgcosθ,但是只要其滑上传送带的初速度V0>
,就一定能从传送带的上端滑出。
若V0<
,则物体有下列两种可能的运动情形。
一是先向上做大小为a=gsinθ+μgcosθ的减速运动,后向上做大小为a=gsinθ-μgcosθ的减速运动,直至离开传送带上端。
另一种情形是先向上做大小为a=gsinθ+μgcosθ的减速运动,再向上做大小为a=gsinθ-μgcosθ的减速运动,最后向下做为a=gsinθ-μgcosθ的加速运动直至从下端传送带离开。
3、V0≠0,且V0与V带反向物体刚运动到传送带下端时,物体将做加速度大小为a=gsinθ+μgcosθ减速运动,假定物体一直减速,则其离开上端时速度大小为V=
,显然:
当V≥0,即V≥
时,不论μ为何值,物体一直减速直至离开传送带上端
当V<0,即V<
时,则在μ≥tgθ时,物体将先向上减速后向下匀速直至从下端离开;在μ<tgθ时,物体将先向上以a=gsinθ+μgcosθ做减速运动,后向下做a=gsinθ-μgcosθ的加速运动直至离开传送带下端。
专题聚焦
一、水平传送带问题的变化类型
2:
如图,一物块沿斜面由H高处由静止滑下,斜面与水平传送带相连处为光滑圆弧,物体滑离传送带后做平抛运动,当传送带静止时,物体恰落在水平地面上的A点,则下列说法正确的是(BC)。
A.当传送带逆时针转动时,物体落点一定在A点的左侧
B.当传送带逆时针转动时,物体落点一定落在A点
C.当传送带顺时针转动时,物体落点可能落在A点
D.当传送带顺时针转动时,物体落点一定在A点的右侧
3:
如图,水平传送带两个转动轴轴心相距20m,正在以v=4.0m/s的速度匀速传动,某物块儿(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块儿从传送带左端无初速地轻放在传送带上,则
(1)经过多长时间物块儿将到达传送带的右端(g=10m/s2)?
(2)若水平传送带两个转动轴心相距为2.0m,其它条件不变,则将该物体从传送带左端无初速地轻放在传送带上,则经过多长时间物体将到达传送带的右端(g=10m/s2)?
(3)若提高传送带的速度,可以使物体从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短。
为使物体传到另一端所用的时间最短,传送带的最小速度是多少?
4:
一水平传送带两轮之间距离为20m,以2m/s的速度做匀速运动。
已知某小物体与传送带间的动摩擦因数为0.1,将该小物体沿传送带同样的方向以4m/s的初速度滑出,设传送带速率不受影响,则物体从左端运动到右端所需时间是多少?
5:
(05江苏)如图所示.绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距水平地面的高度为A=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取lOm/s2
(1)若行李包从B端水平抛出的初速v=3.0m/s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;
(2)若行李包以v0=1.Om/s的初速从A端向右滑行,包与传送带间动摩擦因数μ=0.20,要使它从B端飞出的水平距离等于
(1)中所求的水
平距离,求传送带的长度L应满足的条件.
6:
一水平的浅色长传送带上放置以质量为m的煤块(可视为质点)煤块与传送带之间的动摩擦因数为
,初始时,传送带与煤块都是静止的,现让传送带以恒定的加速度a开始运动,当其速度达到v后,便以次速度作匀速运动,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色的痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)()
A:
与a之间一定满足关系
≥a/g
B:
黑色痕迹的长度为(a-
g)v2/(2a2)
C:
煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间未v/(
g)
D:
煤块与传送带由于摩擦而产生的热量位mv2/2
7:
如图所示,皮带传动装置的两轮间距L=8m,轮半径r=0.2m,皮带呈水平方向,离地面高度H=0.8m,一物体以初速度v0=10m/s从平台上冲上皮带,物体与皮带间动摩擦因数μ=0.6,(g=10m/s2)求:
(1)皮带静止时,物体平抛的水平位移多大?
(2)若皮带逆时针转动,轮子角速度为72rad/s,物体平抛的水平位
移多大?
(3)若皮带顺时针转动,轮角速度为72rad/s,物体平抛的水平位移多大?
7如图所示是长度为L=8.0m水平传送带,其皮带轮的半径为R=0.20m,传送带上部距地面的高度为h=0.45m。
一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度从左端滑上传送带。
旅行包与皮带间的动摩擦因数μ=0.60。
g取10m/s2。
求:
⑴若传送带静止,旅行包滑到B端时,若没有人取包,旅行包将从B端滑落。
包的落地点距B端的水平距离为多少?
⑵设皮带轮顺时针匀速转动,当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,包落地点距B端的水平距离始终为⑴中所得的水平距离?
⑶若皮带轮的角速度ω1=40rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?
⑷设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B端的水平距离s随角速度ω变化的图象(ω的取值范围从0到100rad/s)。
8:
如图示,距地面高度h=5m的平台边缘水平放置一两轮间距为d=6m的传送带,一小物块从平台边缘以v0=5m/s的初速度滑上传送带。
已知平台光滑,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,设传送带的转动速度为v',且规定顺时针转动v'为正,逆时针转动v'为负。
试分析画出小物块离开传送带右边缘落地的水平距离S与v'的变化关系图线。
9.如图所示,传送带水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,与水平的夹角α=37°。
一小物体A与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率υ=2m/s,若把物体A轻放在a处,它将被传送到c点,且物体A不会脱离传送带,求物体A从a点被传送到c点所用的时间(g=10m/s2)
10:
将一粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的传送带上,传送带上留下一条长度为4m的划线(粉笔头只要相对于传送带运动就能划线);若使该传送带改做匀减速运动,加速度为1.5m/s2,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头轻放在传送带上,该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线?
19.如图17所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机发v=5m/s的速率沿顺时针方向运行,有一物体以v0=10m/s的初速度从皮带输送的右端沿皮带水平向左滑动,若物体与皮带间的动摩擦因数
,并取g=10m/s2,求物体从开始运动到回到出发点所用的时间。
二.倾斜传送带问题的变化类型
11:
如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°,将一小物块轻轻放在正在以速度v=10m/s匀速逆时针传动的传送带的上端,物块和传送带之间的动摩擦因数为µ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小),传送带两皮带轮轴心间的距离为L=29m,
(1)求将物块从顶部传到传送带底部所需的时间为多少(g=10m/s2)?
(2)若题中
,物块下滑时间为多少?
变式训练:
(如图所示)传送带与水平方向夹角为θ,当传送带静止时,在传送带上端轻放一小物块A,物块下滑到底端时间为T,则下列说法正确的是()。
A.当传送带逆时针转动时,物块下滑的时间一定大于t
B.当传送带逆时针转动时,物块下滑的时间一定等于t
C.当传送带顺时针转动时,物块下滑的时间可能等于t
D.当传送带顺时针转动时,物块下滑的时间一定小于t
12:
如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行.现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2.求:
(1)工件与皮带间的动摩擦因数;
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能.
9.如图8所示,足够长的传送带与水平面夹角为
,以速
度v0逆时针匀速转动,在传送带的上端轻轻放置一个
质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数
,则下列选项中能客观地反映小木块的速度
随时间变化关系的是(D)
10.如图9所示,静止的传送带上有一物体正匀加速
下滑,当传送带突然向上开动时,物块滑到传送
带底部所需时间t与传送带不动时所用时间t0,
正确的是(A)
20081016
A.t=t0B.t>t0
C.t13.如图,传送带以10m/s的速度运行着,并且与水平面的夹角θ=370,在传送带的A端轻轻地放一小物体,若已知物体与传送带之间的动摩擦因素为0.5,传送带A端到B端的距离为16m,则物体从A端运动到B端需要的时间为多少?
(1)若传送带顺时针转,时间为多少秒?
(2)若传送带逆时针转,时间为多少秒?
14:
如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A→B的长度L=50m,则物体从A到B需要的时间为多少?
3:
如图所示,两轮靠皮带传动,绷紧的皮带始终保持3m/s的速度水平地匀速运动.一质量为1kg的小物体无初速地放到皮带轮的A处,着物体与皮带的动摩擦因数
=0.2,AB间距为5.25m。
g取10m/s2。
(1)求物体从A到B所需时间?
全过程中转化的内能有多少焦耳?
(2)要使物体经B点后水平抛出,则皮带轮半径R不的超过多大?
4.(18分)如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平.一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2.当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点.当驱动轮转动从而带动传送带以速度v匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为D.(不计空气阻力)
(1)求P滑至B点时的速度大小;
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数μ;
(3)求出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式.