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水平传送带中物体与传送带速度反向的问题探讨

水平传送带中物体与传送带速度反向的问题探讨

水平传送带中物体速度0v 与传送带速度dai v 反向的问题探讨

可知物体加速度大小恒定a ug =, (1)当物体恰好或完全离开传送带的过程中一直做减速运动时,则有 200220202li li dai li v v gL v v gt v gL v v t μμμ?≥-?=-≥??????-≤-???≤??

, 可知当00v <<则物块不能离开传送带,最终反向离开传送带,其可能的运动

情况有:

①先沿0v 方向作匀减速运动到B 点,再反向做匀加速运动直到离开传送带,则有

0022000220002022122B OB OB BO dai BO BO v v v g t t g v gOB v OB v g t g g t v v v BO gt t g g μμμμμμμμμ?=-?=?=???-=-?=??=???≤??==?=??

②先沿0v 方向作匀减速运动到B 点,再反向做匀加速运动到C 点,再以dai v 的速度离开传送带,则有

0220

022002222220002022212222dai dai dai dai

B OB OB dai dai B

C dai BC dai BC dai CO CO dai v v v gt t g v gOB v OB g v v v v v gt v t t g g v v BC g t g v v v v v t t g g v μμμμμμμμμμμ??=-=?=???-=-?=???++?=?=?=???

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有关传送带问题的分析与计算

有关传送带问题的分析与计算 典例分析 【例1】如图所示,水平放置的传送带以速度v=2 m / s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A端与B端相距4 m,则物体由A到B 的时间和物体到B端时的速度是:() A.2.5 s,2 m / s B.1 s,2 m / s C.2.5 s,4 m / s D.1 s,4 m / s 步骤:一、对放在传送带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻力还是动力。尤其是要注意当小物体的速度与传送带的速度相等时,两者相对静止,摩擦力突变为零; 二、对物体进行运动状态分析,即对静态→动态→终态进行分析和判断,对其全过程作出合理分析,推论,进而采用有关物理规律求解。

【例2】水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,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,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行。一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数 μ=0.1,AB间的距离=2m,g取10 m/ s2。 (1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小; (2)求行李做匀加速直线运动的时间; (3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。

【例3】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m=10kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经时间t=1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2。求:工件与皮带间的动摩擦因数; 【例4】如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A端到B端的长度为16m,传送带以v0=10m/s 的速度沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,求物体从A端运动到B端所需的时间是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

高中物理传送带问题(有答案)

传送带问题 例1:一水平传送带长度为20m ,以2m /s 的速度做匀速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时间为多少? 解:物体加速度a=μg=1m/s2,经t1=v/a =2s 与传送带相对静止,所发生的位移 S1=1/2 at 12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2=l-s1/v =9s ,所以共需时间t=t1+t2=11s 练习:在物体和传送带达到共同速度时物体的位移,传送带的位移,物体和传送带的相对位移分别是多少?(S1=1/2 vt1=2m ,S2=vt1=4m ,Δs=s2-s1=2m ) 例2:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上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=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少? 【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度 2m/s 10cos sin =+=m mg mg a θ μθ。 这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为: ,1s 10 101s a v t === m 52 21==a s υ<16m 以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为(因为mgsin θ>μmgcos θ)。 22m/s 2cos sin =-=m mg mg a θμθ。 设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t , 则2222022 1t a t s +=υ, 11m= ,10222t t + 解得:)s( 11 s, 1 2212舍去或-==t t , 所以:s 2s 1s 1=+=总t 。

传送带问题(习题)

动力学中的传送带问题 一、传送带模型中要注意摩擦力的突变 ①滑动摩擦力消失 ②滑动摩擦力突变为静摩擦力 ③滑动摩擦力改变方向 二、传送带模型的一般解法 ①确定研究对象; ②分析其受力情况和运动情况,(画出受力分析图和运动情景图),注意摩擦力突变对物体运动的影响; ③分清楚研究过程,利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。 难点疑点:传送带与物体运动的牵制。牛顿第二定律中a 是物体对地加速度,运动学公式中S 是物体对地的位移,这一点必须明确。 分析问题的思路:初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。 一、水平放置运行的传送带 1.如图所示,物体A 从滑槽某一高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带,传送带静止不 动时,A 滑至传送带最右端的速度为v 1,需时间t 1,若传送带逆时针转动,A 滑至传送带最右端的速度为v 2,需时间t 2,则( ) A .1212,v v t t >< B .1212,v v t t << C .1212,v v t t >> D .1212,v v t t == 2.如图7所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v 1 沿顺时针方向转动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面, 一物体以恒定速度v 2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又 反回光滑水平面,速率为v 2′,则下列说确的是:( ) A .只有v 1= v 2时,才有v 2′= v 1 B . 若v 1 >v 2时, 则v 2′= v 2 C .若v 1

传送带问题(专题)

小专题传送带问题 (水平传送带和倾斜传送带) 1.(单选)物块从光滑斜面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q 点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,使传送带随之运动, 如图所示,物块仍从P点自由滑下,则() A.物块有可能落不到地面B.物块将仍落在Q点 C.物块将会落在Q点的左边D.物块将会落在Q点的右边 2、(单选)如图所示,一物体放在倾角为θ的传输带上,且物体始终与传输带相对静止.关于物体所受到的静摩擦力,下列说法正确的是() A.当传输带加速向上运动时,加速度越大,静摩擦力越大 B.当传输带匀速运动时,速度越大,静摩擦力越大 C.当传输带加速向下运动时,静摩擦力的方向一定沿斜面向下图6 D.当传输带加速向下运动时,静摩擦力的方向一定沿斜面向上 3.(多选)如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体到传送带左端的距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v 1

传送带问题分析与讨论

传送带问题专题 知识特点 传送带上随行物受力复杂,运动情况复杂,功能转换关系复杂。 基本方法 解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解,关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。 1、对物体受力情况进行正确的分析,分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。当传送带和随行物相对静止时,两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零;当两者由相对运动变为速度相等时,摩擦力往往会发生突变,即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零,或者滑动摩擦力的方向发生改变。 2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程,明确传送带的运转方向。 3、对功能转换关系进行分析,弄清能量的转换关系,明白摩擦力的做功情况,特别是物体与传送带间的相对位移。 一、 基础练习 【示例1】一水平传送带长度为20m ,以2m /s 的速度做匀速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时间为多少? 【讨论】 1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移,传送带的位移,物体和传送带的相对位移分别是多少? 2、若物体质量m=2Kg ,在物体和传送带达到共同速度的过程中传送带对物体所做的功,因摩擦而产生的热量分别是多少? 情景变换一、当传送带不做匀速运动时 【示例2】一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。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 0开始运动,当其速度达到v 0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。 情景变换二、当传送带倾斜时 【示例3】如图所示倾斜的传送带以一定的速度逆时针运转,现将一物体轻放在传送带的顶端,此后物体在向下运动的过程中。 ( ) A 物体可能一直向下做匀加速运动,加速度不变 B.物体可能一直向下做匀速直线运动 C.物体可能一直向下做匀加速运动,运动过程中加速度改变 D.物体可能先向下做加速运动,后做匀速运动 情景变换三、与功和能知识的联系 V v

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答 案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1 在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压;第二,接触面不光滑;第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。

传送带问题分析

传送带专题分析 知识升华 一、分析物体在传送带上如何运动的方法 1、分析物体在传送带上如何运动和其它情况下分析物体如何运动方法完全一样,但是传送带上的物体受力情况和运动情况也有它自己的特点。 具体方法是: (1)分析物体的受力情况 在传送带上的物体主要是分析它是否受到摩擦力、它受到的摩擦力的大小和方向如何、是静摩擦力还是滑动摩擦力。在受力分析时,正确的理解物体相对于传送带的运动方向,也就是弄清楚站在传送带上看物体向哪个方向运动是至关重要的!因为是否存在物体与传送带的相对运动、相对运动的方向决定着物体是否受到摩擦力和摩擦力的方向。 (2)明确物体运动的初速度 分析传送带上物体的初速度时,不但要分析物体对地的初速度的大小和方向,同时要重视分析物体相对于传送带的初速度的大小和方向,这样才能明确物体受到摩擦力的方向和它对地的运动情况。 (3)弄清速度方向和物体所受合力方向之间的关系 物体对地的初速度和合外力的方向相同时,做加速运动,相反时做减速运动;同理,物体相对于传送带的初速度与合外力方向相同时,相对做加速运动,方向相反时做减速运动。 2、常见的几种初始情况和运动情况分析 (1)物体对地初速度为零,传送带匀速运动,(也就是将物体由静止放在运动的传送带上) 物体的受力情况和运动情况如图1所示:其中V是传送带的速度,V10是物体相对于传送带的初速度,f 是物体受到的滑动摩擦力,V20是物体对地运动初速度。(以下的说明中个字母的意义与此相同) 物体必定在滑动摩擦力的作用下相对于地做初速度为零的匀加速直线运动。其加速度由牛顿第二定律,求得; 在一段时间内物体的速度小于传送带的速度,物体则相对于传送带向后做减速运动,如果传送带的长度足够长的话,最终物体与传送带相对静止,以传送带的速度V共同匀速运动。 (2)物体对地初速度不为零其大小是V20,且与V的方向相同,传送带以速度V匀速运动,(也就是物体冲到运动的传送带上)

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)

图2—1 弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1 在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压; 第二,接触面不光滑; 第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上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=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少? 【审题】传送带沿逆时针转动,与物体接触处的速度方向斜向下,物体初速度为零,所以物体相对传送带向上滑动(相对地面是斜向下运动的),因此受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑

传送带问题归类分析

传送带问题归类分析 传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,只要稍加留心,在工厂、车站、机场、装卸码头随处可见繁忙运转的传送带.近年来“无论是平时训练还是高考,均频繁地以传送带为题材命题”,体现了理论联系实际,体现了把物理知识应用于日常生活和生产实际当中.本文收集、整理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析.首先,概括下与传送带有关的知识: (一)传送带分类:(常见的几种传送带模型) 1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种; 2.按转向分顺时针、逆时针转两种; 3.按运动状态分匀速、变速两种。 (二)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。 (三)受力分析:传送带模型中要注意摩擦力的突变(发生在v物与v带相同的时刻),对于倾斜传送带模型要分析mgsinθ与f的大小与方向。突变有下面三种: 1.滑动摩擦力消失; 2.滑动摩擦力突变为静摩擦力; 3.滑动摩擦力改变方向; (四)运动分析: 1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系; 2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢?还是继续加速运动? 3.判断传送带长度——临界之前是否滑出?

(五)传送带问题中的功能分析 1.功能关系:W F =△E K +△E P +Q 。传送带的能量流向系统产生的能、被传送的物体的动能变化,被传送物体势能的增加。因此,电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。 2.对W F 、Q 的正确理解 (a )传送带做的功:W F =F·S 带 功率P=F× v 带 (F 由传送带受力平衡求得) (b )产生的能:Q=f·S 相对 (c )如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能E K ,因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系:E K =Q= 2 mv 2 1传 。一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点,一般的一对相互作用力的功为 W =f 相s 相对 ,而在传送带中一对滑动摩擦力的功W =f 相s ,其中s 为被传送物体的实际路程,因为 一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等,位移不等(恰好相差一倍),并且一个是正功一个是负功,其代数和是负值,这表明机械能向能转化,转化的量即是两功差值的绝对值。 (六)水平传送带问题的变化类型 设传送带的速度为v 带,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,两定滑轮之间的距离为L ,物体置于传送带一端的初速度为v 0。 1、v 0=0, v 0物体刚置于传送带上时由于受摩擦力作用,将做a =μg 的加速运动。假定物体 从开始置于传送带上一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为v =gL μ2,显然有: v 带< gL μ2 时,物体在传送带上将先加速,后匀速。 v 带 ≥gL μ2时,物体在传送带上将一直加速。 2、 V 0≠ 0,且V 0与V 带同向 (1)V 0< v 带时,同上理可知,物体刚运动到带上时,将做a =μg 的加速运动,假定物体一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为V = gL V μ220 +,显然有: V 0< v 带<gL V μ220 + 时,物体在传送带上将先加速后匀速。 v 带 ≥ gL V μ220 + 时,物体在传送带上将一直加速。 (2)V 0> v 带时,因V 0> v 带,物体刚运动到传送带时,将做加速度大小为a = μg 的减速运动,假定物体一直减速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为V =gL V μ220 - ,显然 v 带 ≤ gL V μ220 -时,物体在传送带上将一直减速。 V 0> v 带> gL V μ220 - 时,物体在传送带上将先减速后匀速。 3、V 0≠ 0,且V 0与V 带反向

高三第一轮复习专题传送带模型

精心整理 高三第一轮复习专题:传送带模型 方法小结: ①物体先匀加速直线运动:设a=μg ,v 0=0,v t =v ,则S 0=v 2/2μg ②当S 0<S 时先匀加速到v 后匀速;当S 0>S 时一直匀加速。 ③物体匀加速到v 的过程:皮带S 1=vt =v 2/μg ,物体S 0=v 2/2μg ,物体 与皮带的相对位移△S=S 1-S 0=v 2/2μg ①当v 0>v 时,可能一直匀减速运动到右端、可能先匀减速到v 再匀速; (到右端时速度大于或等于v ) ②当v 0<v 时,可能一直匀加速运动到右端、可能先匀加速到v 再匀速; (到右端时速度小于或等于v ) ①当v 0>v 时,可能一直匀减速运动到左端、也可能先向左匀减速到0 再向右匀加速到v 再以v 匀速到右端,到右端时速度等于v ; ②当v 0<v 时,可能一直匀减速运动到左端、也可能先向左匀减速到 再向右匀加速到v 0,到右端时速度等于v 0(匀减速与匀加速对称)。 【例题1】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(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块从传送带左端无初速地轻放在传送带上,则经过多长时间物块将到达传送带的右端(g =10m/s 2)? 【解析】:物块匀加速间s g v a v t 41== =μ,物块匀加速位移22121 21gt at s μ===8m ∵20m>8m ∴以后小物块匀速运动,物块匀速运动的时间s v s s t 34 8 2012=-=-= ∴物块到达传送带又端的时间为:s t t 721=+ 【讨论1】:题中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/s 2)? 解析:若平传送带轴心相距2.0m ,则根据上题中计算的结果则2m<8m ,所以物 块在2s 的位移内将一直做匀加速运动,因此s g s t 210 1.0222=??==μ 【讨论2】:题中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? 解析:当物体一直做匀加速运动时,到达传送带另一端所用时间最短,所以传送带最小速度为:s m gs as v /3.620101.0222=???===μ 【例题2】如图所示,传送带与水平地面间的倾角 为 θ

传送带模型全解

传送带模型(一) ——传送带与滑块 滑块与传送带相互作用的滑动摩擦力,是参与改变滑块运动状态的重要原因之一。其大小遵从滑动摩擦力的计算公式,与滑块相对传送带的速度无关,其方向取决于与传送带的相对运动方向,滑动摩擦力的方向改变,将引起滑块运动状态的转折,这样同一物理环境可能同时出现多个物理过程。因此这类命题,往往具有相当难度。 滑块与传送带等速的时刻,是相对运动方向及滑动摩擦力方向改变的时刻,也是滑块运动状态转折的临界点。按滑块与传送带的初始状态,分以下几种情况讨论。 一、滑块初速为0,传送带匀速运动 [例1]如图所示,长为L 的传送带AB 始终保持速度为v 0 的水平向右的速度运动。今将一与皮带间动摩擦因数为μ的滑块C ,轻放到A 端,求C 由A 运动到B 的时间t AB 解析:“轻放”的含意指初速为零,滑块C C 向右做匀加速运动,如果传送带够长,当C 与传送带速度相等时,它们之间的滑动摩擦力消失,之后一起匀速运动,如果传送带较短,C 可能由A 一直加速到B 。 滑块C 的加速度为 ,设它能加速到为 时向前运动的距离为 。 若 ,C 由A 一直加速到B ,由 。 若 ,C 由A 加速到 用时 ,前进的距离 距离内以 速 度 匀 速 运 动 C 由A 运动到B 的时间 。 [例2]如图所示,倾角为θ的传送带,以 的恒定速度按图示 方向匀速运动。已知传送带上下两端相距L 今将一与传送带间动摩擦因数为μ的滑块A 轻放于传送带上端,求A 从上端运动到下端

的时间t。 时是运动过程的转折点。A初始下滑的加速度 解析:当A的速度达到 若能加速到 ,下滑位移(对地)为 。 (1)若。A从上端一直加速到下端 。 ,A下滑到速度为用时 (2)若 之后距离内摩擦力方向变为沿斜面向上。又可能有两种情况。 ,A达到后相对传送带停止滑动,以速度匀速, (a)若 总时间 ,A达到后相对传送带向下滑,, (b)若 到达末端速度 用时 总时间

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)讲解

弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1 在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压;第二,接触面不光滑;第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度逆时针转动,在 传送带上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=0.5,已 知传送带从A→B的长度L=16m,则物体从A到B需要的时间为多少? 图2—1

传送带问题分析析

传送带问题解析 传送带是应用比较广泛的一种传送装置,以其为素材的物理题大都具有情景模糊、条件隐蔽、过程复杂的特点。2003年高考最后一题的传送带问题,让很多考生痛失22分,也使传送带问题成为人民关注的热点。但不管传送带如何运动,只要我们分析清楚物体所受的摩擦力的大小、方向的变化情况,就不难分析物体的状态变化情况。因为不同的放置,传送带上物体的受力情况不同,导致运动情况也不同,传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,因而,这种类型问题具有生命力,当然也就是高考要重点考察的问题。解决此类问题的关键是对传送带和物体进行动态分析和终态推断,灵活巧妙地从能量的观点和力的观点来揭示其本质、特征、过程力学中的传送带问题,一般可分为三大类: (一)水平放置运行的传送带, (二)倾斜放置运行的传送带; (三)平斜交接放置运行的传送带,下面分别举例加以说明,从中领悟此类问题的精华部分和解题关键所在. (一)水平放置运行的传送带 处理水平放置的传送带问题,首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻力还是动力;其二是对物体进行运动状态分析,即由静态→动态→终态分析和判断,对其全过程做出合理分析、推论,进而采用有关物理规律求解.这类问题可分为①运动学型;②动力学型;③动量守恒型;④图象型. 现在,来分析一下水平传送带 (1)受力和运动分析时注意:①受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)——发生在V物与V传相同的时刻;②运动分析中的速度变化——相对皮带运动方向和相对地面速度变化 V物和V带③在斜面上注意比较mgsin θ与摩擦力f的大小,④传送带长度——临界之前是否滑出⑤共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗? (2)传送带问题中的功能分析①功能关系:WF=△EK+△EP+Q②对WF、Q的正确理解 (a)传送带做的功:WF=F·S带功率P=F×V带(F由传送带受力平衡求得) (b)产生的内能:Q=f·S相对 (c)如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能EK,因为摩擦而产生的热量Q有如下关系:EK=Q=1/2mV2

传送带模型解析

传送带模型 1.水平传送带: 如图所示,水平传送带以速度v 匀速顺时针转动,传送带长为L ,物块与传送带之间的动摩擦因素为μ,现把一质量为m 的小物块轻轻放在传送带上A 端,求解: ①小物块从A 端滑动到B 端的时间: 解析:对物块进行受力分析,可以得到物块收到传送带给的向右的摩擦力f = μ mg ;由摩擦力提供加速度f = μ mg = ma ;a = μ g ;所以物块将做匀加速直线运动: 当小物块的速度与传送带速度相同时,有: 2ax = v 2;得到x = v 2/2a ; 若x 大于等于L ;则小物块将从A 端到B 端做匀加速直线运动,则L = 1/2 at 2,从而求出从A 端到B 端的时间; 若x 小于L ;则小物块将先从A 端做匀加速直线运动,再与传送带以相同速度匀速运动到B 端,则v = at 1;L - x = vt 2;所以从A 端运动到B 端的时间为t = t 1+t 2. ②小物块从A 端运动到B 端过程中,小物块与传送带的相对位移; 相对位移只有在小物块做匀加速运动的时间段内有会,所以相对位移: Δ x = v t - 1/2 at 2 (t 为小物块做匀加速运动的时间). ③小物块从A 端运动到B 端的过程中产生的热量: 小物块从A 端运动到B 端的过程中产生的热量等于在这个过程中摩擦力所做的功: Q = W f = f Δ x . 2.倾斜传送带: a .如图所示,倾斜传送带以速度v 做顺时针匀速直线运动,传送带长L ,物块与传送带之间的滑动摩擦因素为μ,传送带与水平面的倾角为θ;先将一小物块轻放在A 端,求解: ①小物块从A 端运动到B 的的时间: 对小物块进行受力分析,受到一个重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力,进行正交分解,有: 沿斜面向下的重力的分力F 1 = mg sin θ,沿斜面向上的摩擦力f = μ mg cos θ; 若F 1 > f ,则小物块将往下掉;不讨论; 若F 1 < f ,则小物块将沿着斜面向上做匀加速直线运动:f - F 1 = ma ; 当小物块的速度与传送带速度相同时,有: 2ax = v 2;得到x = v 2/2a ; 若x 大于等于L ;则小物块将从A 端到B 端做匀加速直线运动,则L = 1/2 at 2,从而求出从A 端到B 端的时间; 若x 小于L ;则小物块将先从A 端做匀加速直线运动,再与传送带以相同速度匀速运动到B 端,则v = at 1;L - x = vt 2;所以从A 端运动到B 端的时间为t = t 1+t 2. ②小物块从A 端运动到B 端过程中,小物块与传送带的相对位移; 相对位移只有在小物块做匀加速运动的时间段内有会,所以相对位移: Δ x = v t - 1/2 at 2 (t 为小物块做匀加速运动的时间). ③小物块从A 端运动到B 端的过程中产生的热量: 小物块从A 端运动到B 端的过程中产生的热量等于在这个过程中摩擦力所做的功: Q = W f = f Δ x . b .如图所示,倾斜传送带以速度v 做顺时针匀速直线运动,传送带长L ,物块与传送带之间的滑动摩擦因素为μ, A

难点《传送带问题》

难点2 传送带问题 一.与传送带有关的受力问题 1.对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是:( ) A .A 轮带动 B 轮沿逆时针方向旋转 B .B 轮带动A 轮沿逆时针方向旋转 C .C 轮带动 D 轮沿顺时针方向旋转 D .D 轮带动C 轮沿顺时针方向旋转 2. 水平传送带的装置如图所示,O 1为主动轮,O 2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时,物体被轻轻地放在A 端皮带上。开始时物体在皮带上滑动,当 它到达位置C 后滑动停止,之后就随皮带一起匀速运动,直至 传送到目的地B 端。在传送的过程中,若皮带和轮不打滑,则 物体受到的摩擦力和皮带上P 、Q 两处(在连线上)所受 摩擦力情况正确的是( )。 ①在AC 段物体受水平向左的滑动摩擦力,P 处受向上的滑动摩擦力 ②在AC 段物体受水平向右的滑动摩擦力,P 处受向上的静摩擦力 ③在CB 段物体不受静摩擦力,Q 处受向上的静摩擦力 ④在CB 段物体受水平向右的静摩擦力,P 、Q 两处始终受向下的静摩擦力 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④ 3 皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为,如图所示。将质量为m 的小物块放在皮带传送机上,随皮带一起向下以加速度a 做匀加速直线运动,则下列说法中正确的是( )。 ①小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块 ②小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下 ③小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于 ④小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 二.水平传送带 4.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v 0=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/s 2)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,轮子角速度为72rad/s ,物体 平抛的水平位移多大? 5.如图所示,传送带的水平部分长为L ,传动速率为v ,在其左端无初速释放一小木块,若 木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( ) A.L v +v 2μg B.L v C.2L μg D.2L v

传送带问题归类分析

传 送 带 问 题 归 类分 析 传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,只要稍加留心,在工厂、车站、机场、装卸码头随处可见繁忙运转的传送带.近年来“无论是平时训练还是高考,均频繁地以传送带为题材命题”,体现了理论联系实际,体现了把物理知识应用于日常生活和生产实际当中.本文收集、整理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析. 首先,概括下与传送带有关的知识: (一)传送带分类:(常见的几种传送带模型) 1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种; 2.按转向分顺时针、逆时针转两种; 3.按运动状态分匀速、变速两种。 (二)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。 (三)受力分析:传送带模型中要注意摩擦力的突变(发生在v 物与v 带相同的时刻),对于倾斜传送带模型要分析mgsin θ与f 的大小与方向。突变有下面三种: 1.滑动摩擦力消失; 2.滑动摩擦力突变为静摩擦力; 3.滑动摩擦力改变方向; (四)运动分析: 1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系; 2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢?还是继续加速运动? 3.判断传送带长度——临界之前是否滑出? (五)传送带问题中的功能分析 1.功能关系:W F =△E K +△E P +Q 。传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物体的动能变化,被传送物体势能的增加。因此,电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。 2.对W F 、Q 的正确理解 (a )传送带做的功:W F =F·S 带 功率P=F× v 带 (F 由传送带受力平衡求得) (b )产生的内能:Q=f·S 相对 (c )如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能E K ,因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系:E K =Q=2mv 2 1传 。一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点,一般的一对相互作用力的功为W =f 相s 相对,而在传送带中一对滑动摩擦力的功W =f 相s ,其中s 为被传送物体的实际路程,因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大

传送带问题专题讲解

传送带问题专题讲解 Revised at 2 pm on December 25, 2020.

传送带问题专题讲解知识特点 传送带上随行物受力复杂,运动情况复杂,功能转换关系复杂。 基本方法 解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解,关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。 1、对物体受力情况进行正确的分析,分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。当传送带和随行物相对静止时,两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零;当两者由相对运动变为速度相等时,摩擦力往往会发生突变,即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零,或者滑动摩擦力的方向发生改变。 2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程,明确传送带的运转方向。 3、对功能转换关系进行分析,弄清能量的转换关系,明白摩擦力的做功情况,特别是物体与传送带间的相对位移。 一、基础练习 【示例1】一水平传送带长度为20m,以2m/s的速度做匀速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需 V 时间为多少? 【讨论】 1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移,传送带的位移,物体和传送带的相对位移分别是多少?

2、若物体质量m=2Kg ,在物体和传送带达到共同速度的过程中传送带对物体所做的功,因摩擦而产生的热量分别是多少? 情景变换一、当传送带不做匀速运动时 【示例2】一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。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 0开始运动,当其速度达到v 0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。 情景变换二、当传送带倾斜时 【示例3】如图所示倾斜的传送带以一定的速度逆时针运转,现将一物体轻放在传送带的顶端,此后物体在向下运动的过程中。 ( ) A 物体可能一直向下做匀加速运动,加速度不变 B.物体可能一直向下做匀速直线运动 C.物体可能一直向下做匀加速运动,运动过程中加速度改变 D.物体可能先向下做加速运动,后做匀速运动 情景变换三、与功和能知识的联系 【示例4】、如图所示,电动机带着绷紧的传送带始终保持v 0=2m/s 的速度运行,传送带与水平面间的夹角为30, 现把一个质量为m=10kg 的工件轻放在传送带上,传送到 h=2m 的平台上,已知工件与传送带之间的动摩擦因数为=3/2,除此之外,不计其它损耗。则在皮带传送工件的过程中,产生内能及电动机消耗的电能各是多少( g=10m/s 2) 情景变换四、与动量知识的联系 【示例5】、如图所示,水平传送带AB 足够长,质量为M =1kg 的木块随传送带一起以v 1=2m/s 的速度向左匀速运动(传送带的速度恒定),木块与传送带的摩擦因数

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