高三物理傳送帶問(wèn)題分析復(fù)習(xí)(已修改)
2024-11-26 00:22 本頁(yè)面
【正文】 第二輪能力專(zhuān)題： 傳送帶問(wèn)題分析 專(zhuān)題解說(shuō) 一 .命題趨向與考點(diǎn) 傳送帶問(wèn)題是以真實(shí)物理現(xiàn)象為依據(jù)的問(wèn)題，它既能訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，又能聯(lián)系科學(xué)、生產(chǎn)和生活實(shí)際，因而，這種類(lèi)型問(wèn)題具有生命力，當(dāng)然也就是高考命題專(zhuān)家所關(guān)注的問(wèn)題． 二 .知識(shí)概要與方法 傳送帶類(lèi)分水平、傾斜兩種 。按轉(zhuǎn)向分順時(shí)針、逆時(shí)針轉(zhuǎn)兩種。 （ 1）受力和運(yùn)動(dòng)分析： 受力分析中的摩擦力突變（大小、方向） —— 發(fā)生在 V物與 V帶 相同的時(shí)刻；運(yùn)動(dòng)分析中的速度變化 —— 相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和對(duì)地速度變化。分析關(guān)鍵是：一是 V物 、 V帶 的大小與方向；二是 mgsinθ與 f的大小與方向。 專(zhuān)題解說(shuō) 專(zhuān)題解說(shuō) 二 .知識(shí)概要與方法 (2)傳送帶問(wèn)題中的功能分析 ①功能關(guān)系： WF=△ EK+△ EP+Q ② 對(duì) WF、 Q的正確理解 （ a）傳送帶做的功： WF=FS帶 功率 P=F V帶 （ F由傳送帶受力平衡求得） （ b）產(chǎn)生的內(nèi)能： Q=fS相對(duì) （ c）如物體無(wú)初速，放在水平傳送帶上，則在整個(gè)加速過(guò)程中物體獲得的動(dòng)能 EK，因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱量 Q有如下關(guān)系： EK=Q= 帶21 mv2 專(zhuān)題聚焦 （一）水平放置運(yùn)行的傳送帶 處理水平放置的傳送帶問(wèn)題， 首先 是要對(duì)放在傳送帶上的物體進(jìn)行 受力分析 ，分清物體所受摩擦力是阻力還是動(dòng)力； 其二 是對(duì)物體進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析 ，即對(duì)靜態(tài) → 動(dòng)態(tài)→ 終態(tài)進(jìn)行分析和判斷，對(duì)其全過(guò)程作出合理分析、推論，進(jìn)而采用有關(guān)物理規(guī)律求解 . 這類(lèi)問(wèn)題可分①運(yùn)動(dòng)學(xué)型；②動(dòng)力學(xué)型；③動(dòng)量守恒型；④圖象型 . 例 1:質(zhì)量為 m的物體從離離送帶高為 H處沿光滑圓弧軌道下滑 ,水平進(jìn)入長(zhǎng)為 L的靜止的傳送帶落在水平地面的 Q點(diǎn) ,已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 為 μ,則當(dāng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,物體仍以 上述方式滑下 ,將落在 Q點(diǎn)的左邊 還是右邊 ? Q P H h L 專(zhuān)題聚焦 Q P H h L 解 : 物體從 P點(diǎn)落下 ,設(shè)水平進(jìn)入傳送帶時(shí)的速度為 v0,則由機(jī)械能守恒得 mgH=189。mv02, 0v = 2 g H當(dāng)傳送帶 靜止 時(shí) ,分析物體在傳送帶上的受力知物體做勻減速運(yùn)動(dòng) , a=μmg/m=μg 物體離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度為 2t0v = v 2 μ gL隨后做平拋運(yùn)動(dòng)而落在 Q點(diǎn) . 當(dāng)傳送帶 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) 時(shí) ,分析物體在傳送帶上的受力情況與傳送帶靜止時(shí)相同 ,因而物體離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度仍為 f 2t0v = v 2 μ gL ,隨后做平拋運(yùn)動(dòng)而仍落在 Q點(diǎn) . (當(dāng) v02?2μgL 時(shí) ,物體將不能滑出傳送帶而被傳送帶送回 ,顯然不符合題意 ,舍去 ) 專(zhuān)題聚焦 Q P H h L 當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,可能出現(xiàn)五種情況 : (1)當(dāng)傳送帶的速度 v較大 , ? 20v v + 2 μ gL則分析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體 一直做勻加速運(yùn)動(dòng) ,離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度為 ?220 t 0v = v + 2 μ g L v = v 2 μ gL因而將 落在 Q點(diǎn)的右邊 . (2) 當(dāng)傳送帶的速度 v較小 , ? 20v v 2 μ gL ,則分析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體 一直做勻減速運(yùn)動(dòng) ,離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度為 2t0v = v 2 μ gL ,因而 仍將落在 Q點(diǎn) (3) 當(dāng)傳送帶的速度 ?? 202 g H v v + 2 μ gL時(shí) , 則分析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體將在傳送帶上 先做勻加速運(yùn)動(dòng) ,后做勻速運(yùn)動(dòng) ,離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度 ? 2t0v v 2 μ gL 專(zhuān)題聚焦 Q P H h L 因而將 落在 Q點(diǎn)右邊 (4) 當(dāng)傳送帶的速度 ??20v 2 μ g L v 2 g H時(shí) , 則分析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體將在傳送帶上 先做勻減運(yùn)動(dòng) ,后做勻速運(yùn)動(dòng) ,離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度 ? 2t0v v 2 μ gL因而將 落在 Q點(diǎn)的右邊 . (5) 當(dāng)傳送帶的速度 v = 2g H 時(shí) , 則物體在傳送帶上不受摩擦力的作用而做 勻速運(yùn)動(dòng) ,故將 落在 Q點(diǎn)的右邊 綜上所述 : 當(dāng)傳送帶的速度 ? 20v v 2 μ gL 時(shí) ,物體仍將落在 Q點(diǎn) 。 當(dāng)傳送帶的速度 ? 20v v 2 μ gL
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