高中物理傳送帶模型

《高中物理傳送帶模型》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、傳送帶模型分析傳送帶模型分類1．水平傳送帶（1）物體與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同（2）物體與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相反2．傾斜傳送帶（1）物體與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同（2）物體與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相反傳送帶模型分析方法1．受力分析根據(jù)v物、v帶的大小和方向關(guān)系判斷物體所受摩擦力的大小和方向，注意摩擦力的大小和方向在v物＝v帶時(shí)易發(fā)生突變。2．運(yùn)動(dòng)分析根據(jù)v物、v帶的大小和方向關(guān)系及物體所受摩擦力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（勻速，勻加速，勻減速）3．功能關(guān)系分析(1)對系統(tǒng)：W電＝ΔEk＋ΔEp＋QQ＝f滑·x相對(2)對物體：Wf＋WG＝ΔEk[命題角度一]如圖1－3－1所示，水平傳送帶以v＝5m/s

2、的恒定速度運(yùn)動(dòng)，傳送帶長L＝7.5m，今在其左端A將一m＝1kg的工件輕輕放在上面，工件被帶動(dòng)，傳送到右端B，已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，試求：(g＝10m/s2)(1)工件經(jīng)多長時(shí)間由A端傳送到B端？(2)此過程中系統(tǒng)產(chǎn)生多少摩擦熱？（3）電動(dòng)機(jī)所做的功是多少？類型一、水平傳送帶模型備注：研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)以地面為參考系一、受力分析與運(yùn)動(dòng)分析：(1)剛開始工件受到傳送帶水平向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)工件速度與傳送帶速度相同時(shí)與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，二者之間不再有摩擦力。二、功能關(guān)系分析：(1)工件做勻加速運(yùn)動(dòng)過程中由于v件

3、做功產(chǎn)生熱量。(2)工件做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不再產(chǎn)生摩擦熱。[命題角度二](1)若工件以v0＝3m/s的速度滑上傳送帶，工件由A端到B端的時(shí)間及系統(tǒng)摩擦熱為多少？(2)若工件以v0＝7m/s的速度滑上傳送帶呢？一、受力分析與運(yùn)動(dòng)分析：(1)工件以3m/s的速度滑上傳送帶時(shí)，由于v件v帶，工件受水平向左的滑動(dòng)摩擦力做勻減速運(yùn)動(dòng)。(3)當(dāng)v件＝v帶時(shí)二者一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。二、功能關(guān)系分析：系統(tǒng)的摩擦熱只產(chǎn)生在工件與傳送帶發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的階段。[命題角度三]如圖1－3－2所示，若傳送帶沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且

4、v＝5m/s，試分析當(dāng)工件以初速度v0＝3m/s和v0＝7m/s時(shí)，工件的運(yùn)動(dòng)情況，并求出該過程產(chǎn)生的摩擦熱。一、受力分析與運(yùn)動(dòng)分析：(1)v0與v反向，工件受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力而做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。(2)若工件從傳送帶右端滑出，工件將一直受到摩擦力的作用而做勻減速運(yùn)動(dòng)。若工件不能從傳送帶右端滑出，工件將先勻減速到v＝0，然后再反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。二、功能關(guān)系分析：(1)工件從傳送帶右端滑出，則產(chǎn)生摩擦熱的距離為物塊與傳送帶相對滑動(dòng)距離，即等于L＋vt。(2)工件先減速后反向加速過程中克服摩擦力做功產(chǎn)生摩擦熱的距離為工件與傳送帶發(fā)生相對滑動(dòng)的距離。類題通法(1)當(dāng)v0與v同向時(shí)，只要

5、傳送帶足夠長，無論v0與v的大小關(guān)系如何，最終一定一起勻速。(2)當(dāng)v0與v反向時(shí)，只要傳送帶足夠長，當(dāng)v0v時(shí)，工件返回到滑入端，速度大小為v。(3)Q＝μmg·x相，中x相為全過程的相對位移，注意v0與v同向和反向時(shí)的區(qū)別。2.如圖1－3－5所示，水平放置的傳送帶以速度v＝2m/s向右運(yùn)行?，F(xiàn)將一小物體輕輕地放在傳送帶A端，小物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。若A端與B端相距4m，則小物體由A端到B端所經(jīng)歷的時(shí)間和物體到B端時(shí)的速度大小分別為()A．2.5s,2m/sB．1s,2m/sC．2.5s,4m/sD．1s,4m/s3．如

6、圖1－3－6所示，由理想電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的傳送帶以速度v保持水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，把在A處無初速度放入的一工件(其質(zhì)量為m)運(yùn)送到B處。已知A、B之間的距離為L(L足夠長)，則該電機(jī)每傳送完這樣一個(gè)工件需消耗的電能為()A．μmgLB．μmgL＋2(1)mv2C.2(1)mv2D．mv2解析：選D由于A、B間的距離足夠長，所以運(yùn)送過程中物體先加速后勻速，而勻速階段不消耗電能。所以W＝mv2/2＋Q，而Q＝Ffx相，x相＝x帶－x物，x帶＝vt，x物＝vt/2，F(xiàn)f＝ma＝mv/t，則有Q＝t(mv)·2(vt)＝2(1)mv2，所以W＝mv2/2＋mv2/2＝mv2。4.水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場

7、和火車站，如圖1－3－7所示為一水平傳送帶裝置示意圖，緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v＝1m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為m＝4kg的行李無初速度放在A處，傳送帶對行李的圖1－3－7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)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離L＝2m，g取10m/s2。(1)求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大小。(2)求行李做勻加速直