高考物理——傳送帶問題專題歸類含答案解析資料-資料下載頁
2025-06-27 18:15本頁面
【正文】 況（在傾斜傳送帶上要判斷重力沿斜面的分量和摩擦力的大小關(guān)系）有關(guān)的被動(dòng)力，所以被傳送物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況有多種可能的變化，同時(shí)從能量角度來看摩擦力做功也很有特點(diǎn)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功等于機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能的值。而且這個(gè)總功在求法上比一般的相互作用力的總功更有特點(diǎn)，一般的一對(duì)相互作用力的功為W＝f相s相對(duì)，而在傳送帶中一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的功W＝f相s（其中s為被傳送物體的實(shí)際路程）。一、傳送帶模型分析情景傳送帶類別圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況滑塊受（摩擦）力分析情景1水平一直加速受力f=μmg先加速后勻速先受力f=μmg，后f=0情景2水平v0v，一直減速受力f=μmgv0v，先減速再勻速先受力f=μmg，后f=0v0v，一直加速受力f=μmgv0v，先加速再勻速先受力f=μmg，后f=0情景3水平傳送帶長(zhǎng)度l，滑塊一直減速到達(dá)左端受力f=μmg（方向一直向右）傳送帶長(zhǎng)度l≥，v0v，滑塊先減速再向右加速，到達(dá)右端速度為v0受力f=μmg（方向一直向右）傳送帶長(zhǎng)度l≥，v0v，滑塊先減速再向右加速，最后勻速，到達(dá)右端速度為v減速和反向加速時(shí)受力f=μmg（方向一直向右），勻速運(yùn)動(dòng)f=0情景4傾斜一直加速受摩擦力f=μmgcosθ先加速后勻速先受摩擦力f=μmgcosθ，后f=mgsinθ情景5傾斜一直加速受摩擦力f=μmgcosθ先加速后勻速先受摩擦力f=μmgcosθ，后f=mgsinθ先以加速度a1加速，后以加速度a2加速先受摩擦力f=μmgcosθ，后受反向的摩擦力f=μmgcosθ情景6傾斜一直加速受摩擦力f=μmgcosθ先加速后勻速先受摩擦力f=μmgcosθ，后f=mgsinθ一直勻速（v0v）受摩擦力f=mgsinθ一直勻速（v0=v）受摩擦力f=0先以加速度a1加速，后以加速度a2加速先受摩擦力f=μmgcosθ，后受反向的摩擦力f=μmgcosθ情景7傾斜一直加速受摩擦力f=μmgcosθ一直勻速受摩擦力f=mgsinθ先減速后反向加速受摩擦力f=μmgcosθ，二、應(yīng)用舉例（部分高考題）1．如圖所示,一平直的傳送帶以速度v=2m/s勻速運(yùn)動(dòng), 傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處, A，B相距L=10m。從A處把工件無初速地放到傳送帶上，經(jīng)過時(shí)間t=6s，能傳送到B處，要用最短的時(shí)間把工件從A處傳送到B處，求傳送帶的運(yùn)行速度至少多大?ABv2．（06年全國(guó)） 一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，求此黑色痕跡的長(zhǎng)度。3． 水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，用于對(duì)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AB始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4Kg的行李無初速地放在A處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)行李與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，AB間的距離l=，g取10m/s2。 （1）求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小與加速度大小。（2）求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。BAvLm（3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處。求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率。AB4． 如圖示，傳送帶與水平面夾角為370 ，并以v=10m/s運(yùn)行，在傳送帶的A端輕輕放一個(gè)小物體，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=， AB長(zhǎng)16米，求：以下兩種情況下物體從A到B所用的時(shí)間.（1）傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)（2）傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)5． 質(zhì)量為m的物體從離傳送帶高為H處沿光滑圓弧軌道下滑,水平進(jìn)入長(zhǎng)為L(zhǎng)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? PQHhL6. 如圖所示，物體A從滑槽某一高度滑下后又滑上粗糙的水平傳送帶，傳送帶靜止不動(dòng)時(shí)，A滑至傳送帶最右端的速度為v1，需時(shí)間t1，若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，A滑至傳送帶最右端的速度為v2，需時(shí)間t2，則（ ）A． B．C． D．7． 如圖所示，兩個(gè)皮帶輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)水平傳送帶以不變的速率v運(yùn)行。將質(zhì)量為m的物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在傳送帶左端，經(jīng)時(shí)間t后，A的速度變?yōu)関，再經(jīng)過時(shí)間t后，到達(dá)傳送帶右端。則 （ ）AvA．物體A由傳送帶左端到右端的平均速度為v B．物體A由傳送帶左端到右端的平均速度為3v/4C．傳送帶對(duì)物體A做的功為mv2D．傳送帶克服物體A對(duì)它的摩擦力所做的功為mv28． （05年江蘇）如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖，傳送帶的水平部分AB距水平地面的高度為h＝。現(xiàn)有一行李包（可視為質(zhì)點(diǎn)）由A端被傳送到B端，且傳送到B端時(shí)沒有被及時(shí)取下，行李包從B端水平拋出，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。（1）若行李包從B端水平拋出的初速ν0＝，求它在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和飛出的水平距離；（2）若行李包以ν。＝，行李包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，要使它從B端飛出的水平距離等于（1）中所求的水平距離，求傳送帶的長(zhǎng)度上應(yīng)滿足的條件。三、題后反思在水平方向的傳送帶問題中物塊的受力主要是討論滑動(dòng)摩擦力，在存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)存在摩擦力，因此分析問題時(shí)以滑塊是否與傳送帶共速為臨界進(jìn)行分析討論。在斜面方向上的傳送帶問題中物塊的受力就要復(fù)雜些了，物體相對(duì)傳送帶滑動(dòng)或者有滑動(dòng)的趨勢(shì)是判斷摩擦力方向的關(guān)鍵，比如滑塊受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力作用，這樣物體在沿斜面方向上所受的合力為重力的下滑分力和向下的滑動(dòng)摩擦力，物體要做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體加速到與傳送帶有相同速度時(shí)，摩擦力情況要發(fā)生變化，同速的瞬間可以看成二者間相對(duì)靜止，無滑動(dòng)摩擦力，但物體此時(shí)還受到重力的下滑分力作用，因此相對(duì)于傳送帶有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。若重力的下滑分力大于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時(shí)有μ＜tanθ，則物體將向下加速，所受摩擦力為沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力；若重力的下滑分力小于或等于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時(shí)有μ≥tanθ，則物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受靜摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力。也可能出現(xiàn)的情況是傳送帶比較短，物體還沒有加速到與傳送帶同速就已經(jīng)滑到了底端，這樣物體全過程都是受沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力作用。 第20頁 共20頁
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