资料4传送带模型专题小结示例.docx

1、资料4传送带模型专题小结示例传送带模型物体在传送带上运动的情形统称为传送带模型.1.模型特征一个物体以速度v0(v00)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型,如图(a)、(b)、(c)所示2.模型常见的情景涉及点：斜面倾角(水平、倾斜)，物体与传送带间的动摩擦因数(与tan大小关系)，传送带速度大小(匀速、匀减速、匀加速)和传送方向(转向分顺时针、逆时针),滑块初速度的大小(v物与v带大小关系)和方向(v物与v带方向关系)3.模型常见的设问角度：(1)动力学角度：分析物体的受力和运动过程，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律，求物体及传送带在相应时间内的位移or相应时刻

2、的速度，找出物体和传送带之间的位移关系也可能进一步与其他运动综合.(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解传送带模型问题中的功能关系分析(1)功能关系分析：WFEkEpQ.(2)对WF和Q的理解：传送带的功:WFFx带;产生的内能:QFfs相对4传送带模型常用的分析方法对传送带问题做出准确的动力学过程分析(常配合画v-t图),是解决此类问题的重要方法.注意要根据具体情况适时进行讨论，看一看有没有转折点、突变点，做好运动阶段的划分及相应动力学分析。具体来说,有以下解题方法：(1)水平传送带问

3、题：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻(2)倾斜传送带问题：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变1水平传送带模型（请画出相应情形的v-t图及条件）情景1(1)可能一直加速v-t图(2)可能先加速后匀速情景2(

4、1)v0v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0v返回时速度为v,(3)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端.当v0v返回时速度为v0【水平传送带模型巩固练习】1.如图所示,水平传送带A、B两端点相距x4m,以v02m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为=0.4,取g=10m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.则小煤块从A运动到B的过程中()A小煤块从A运动到B的时间是sB小煤块从A运动到B的时间是2.25sC划痕长度是4mD划痕长度是0.5m2.水平传送带被广泛地应用于

5、机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图所示为一水平传送带装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数=0.1,AB间的距离为2 m, 取g=10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速度平行于传送带运动去B处取行李,则( )A.乘客与行李同时到达BB.乘客提前0.5 s到达BC.行李提前0.5 s到达BD.若传送带速度足够大,行李最快要2 s才能到达B3.水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动。某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体，经时间t小物体的速度与传送带相

6、同，相对传送带的位移大小为x，A点未到右端，在这段时间内( )A小物体相对地面的位移大小为xB传送带上的A点对地的位移大小为xC由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2D由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv24.如图所示,水平传送带A、B两端相距s=2m,工件与传送带间动摩擦因数=0.4.工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s,达到B端瞬时速度设为vB,则( )A若传送带不动，则vB=3m/sB若传送带逆时针匀速转动，则vB3m/sD若传送带以2m/s顺时针匀速转动，则vB=2m/s5. 飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带，传送带的总质量为M，其俯视图如图所示现开启电动机，

7、传送带达到稳定运行的速度v后，将行李依次轻轻放到传送带上若有n件质量均为m的行李需通过传送带运送给旅客假设在转弯处行李与传送带无相对滑动，忽略皮带轮、电动机损失的能量求从电动机开启，到运送完行李需要消耗的电能为()A. Mv2nmv2 B. Mv2nmv2C. nmv2 D. Mv2nmv26.如图甲所示为车站使用的水平传送装置的示意图.绷紧的传送带长度L=2.0m,以v=3.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m.现有一行李箱(可视为质点)质量m=10kg，以v0=1.0m/s的水平初速度从A端滑上传送带，被传送到B端时没有被及时取下,行李箱从B端水平抛

8、出,行李箱与传送带间的动摩擦因数=0.20,不计空气阻力,重力加速度取g= l0 m/s2.(1)求行李箱从传送带上A端运动到B端过程中摩擦力对行李箱冲量的大小；(2)传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，求为运送该行李箱电动机多消耗的电能；(3)若传送带的速度v可在05.0m/s之间调节，仍以v0的水平初速度从A端滑上传送带，且行李箱滑到B端均能水平抛出.请你在图乙中作出行李箱从B端水平抛出到落地点的水平距离x与传送带速度v的关系图象.（要求写出作图数据的分析过程）7.一质量为M = 2.0 kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过,如图1所示

9、.地面观察者纪录了小物块被击中后的速度随时间的变化关系如图2所示（图中取向右运动的方向为正方向）.已知传送带的速度保持不变,g取10 m/s2.（1）指出传送带速度v的方向及大小,说明理由.（2）计算物块与传送带间的动摩擦因数.（3）计算传送带对外物体做了多少功？子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能？ 8.如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速度v2 m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道，并与弧面下端相切一质量为m1 kg的物体自圆弧面轨道的最高点由静止滑下，圆弧轨道的半径R0.45 m，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.2，不计物体滑过曲面与传送带交接处时

10、的能量损失，传送带足够长，g10 m/s2.求：(1)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；(2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量2.倾斜传送带模型（请画出相应情形的v-t图及条件）情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1) 可能一直加速(2) 可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后以a2加速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速【倾斜传送带模型巩固练习】1.如图所示，一倾斜传送带与水平面呈

11、夹角，现将质量为的物体轻轻放到其顶端，下列说法中不正确的是( ).若传送带逆时针转动，则物体沿传送带一定是先加速后匀速.若传送带逆时针转动，则物体沿传送带一直做匀加速运动.若传送带顺时针转动，则物体一定被传送带“带向右边”,并脱离传送带.不论传送带逆时针还是顺时针转动，物体一定是沿传送带的斜面向下滑动2如图所示，倾斜的传送带始终以恒定速率v2运动一小物块以v1的初速度冲上传送带，v1v2.小物块从A到B的过程中一直做减速运动，则()A小物块到达B端的速度可能等于v2B小物块到达B端的速度不可能等于零 图14C小物块的机械能一直在减少D小物块所受合力一直在做负功3.如图所示，绷紧的传送带，始终以

12、v=2 m/s的速度匀速斜向上运行，传送带与水平方向间的夹角30。现把质量为m=10 kg的工件轻轻地放在传送带底端P处，由传送带传送至顶端Q处。已知P、Q之间的距离为4 m，工件与传送带间的动摩擦因数为，取g10 m/s2.(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动；(2)求工件从P点运动到Q点所用的时间。4.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角30，皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行，现把一质量为m10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间t1.9 s，工件被传送到h1.5 m的高处，取g10 m/s2，求：(1)工件与传送带间的动摩擦因数；(2)电动机

13、由于传送工件多消耗的电能5.如图3甲所示，一倾角为37的传送带以恒定速度运行现将一质量m1 kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)08 s内物体位移的大小；(2)物体与传送带间的动摩擦因数；(3)08 s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q.6.如图所示为上、下两端相距 L5 m、倾角30、始终以v3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧).将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t2 s到达下端，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)传送带与物体

14、间的动摩擦因数多大？(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端？7. (选做)一传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度LAB4 m，BC段是倾斜的，长度lBC5 m，倾角为37，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v4 m/s的恒定速率顺时针运转已知工件与传送带间的动摩擦因数05，重力加速度g取10 m/s2现将一个工件（可看做质点）无初速度地放在A点，求：(1)工件第一次到达B点所用的时间？(2)工件沿传送带上升的最大高度？(3)工件运动了23 s时所在的位置？8.(选做)一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成，未画出)，经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切现将大量的质量均为m的小箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h.稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L.每个箱子在A处投上后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N，这装置由电动机带动，传