文档介绍:高中高考物理传送带问题解析
一、传送带的分类
、倾斜两种;
、逆时针转两种;
、变速或变速再变速两种
二、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传相同的时刻)
三、运动分析
。
?
——临界之前是否滑出?
四、传送带模型的一般解法
;
,(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;
,利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。
考点一、水平匀速的传送带
【例1】—水平传送带,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=,AB间的距离l=2m,g取10m/s2。
(1)行李在传送带上滑行痕迹的长度。
(2)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。
解析:(1)行李受到的滑动摩擦力F=μmg①
代入数值,得F=4N②
由牛顿第二定律得F=ma③
代入数值,得a=1m/s2④
(2)设行李做匀加速运动的时间为t1,行李加速运动的末速度为v=1m/s。
则:v=at1⑤
代入数值,得:t1=1s⑥
匀加速运动的位移为x1=½a1t12=
接着做匀速运动的位移x2=l-x1=
匀速运动的时间t2=x2/v=
所以,从A运动到B的时间t=t1+t2=
(3)在行李做匀加速运动的时间t1内,传送带运动的位移为x传=vt1=1m滑行痕迹的长度为Δx=x传-t1=
(4)行李从A匀加速运动到B时,传送时间最短。则:l=½at2min⑦
代入数值,得tmin=2s⑧
传送带对应的最小运行速率vmin=atmin⑨
代入数值,解得vmin=2m/s⑩
【例2】如图,光滑圆弧槽的末端与水平传送带相切,已知传送带长L=8m,滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=,一滑块从离传送带高h=,求下面情况下,滑块在传送带上运动的时间(g=10m/s2)
(1)传送带以4m/s的速度逆时针转动;
(2)传送带以4m/s的速度顺时针转动;
考点二、倾斜、匀速传送带
【例3】传送带与水平面的夹角为θ=37o,其以4m/s的速度向上运行,,它与传送带间的动摩擦因数μ=,AB间(B为顶端)长度为25m.试回答下列问题:
(1)物体从A到B的时间为多少?(g=10m/s2)
(2)要使得物体从A到B的时间最短,传送带的速度至少多大?
【例4】传送带与地面的倾角θ为37°,从A端到B端的长度为16m,传送带以v