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文档简介

传送带问题传送带模型是高中物理中比较成熟的模型 典型的有水平和倾斜两种情况 一般设问的角度有两个 动力学角度 如求物体在传送带上运动的时间 物体在传送带上能达到的速度 物体相对传送带滑过的位移 方法是牛顿第二定律结合运动学规律 能量的角度 求传送带对物体所做的功 物体和传送带由于相对滑动而产生的热量 因放上物体而使电动机多消耗的电能等 一 水平放置传送带1 动力学问题 例1 传送带是一种常用的运输工具 被广泛应用于矿山 码头 货场 车站 机场等 如图所示为火车站使用的传送带示意图 绷紧的传送带水平部分长度l 5m 并以v0 2m s的速度匀速向右运动 现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端 已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数 0 2 g取10m s2 1 求旅行包经过多长时间到达传送带的右端 2 若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短 则传送带速度的大小应满足什么条件 最短时间是多少 2 能量问题 例2 如图所示 一水平方向的传送带以恒定的速度v 2m s沿顺时针方向匀速转动 传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道 并与弧面下端相切 一质量为m 1kg的物体自圆弧面轨道的最高点由静止滑下 圆弧轨道的半径r 0 45m 物体与传送带之间的动摩擦因数为 0 2 不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失 传送带足够长 g 10m s2 求 1 物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间 2 物体第一次从滑上传送带到离开传送带的过程中 传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量 答案 1 3 125s 2 2 5j12 5j 二 倾斜放置的传送带1 动力学的问题 例3 如图所示 在以速度v逆时针匀速转动的 与水平方向倾角为 的足够长的传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块 小木块与传送带之间的动摩擦因数为 tan 则下列图象中能够客观反映出小木块的速度随时间变化关系的是 解析 开始阶段木块的速度小于传送带的速度 木块受到的摩擦力方向沿斜面向下 由牛顿第二定律可知mgsin mgcos ma1 解得木块加速度a1 gsin gcos 木块以加速度a1向下做匀加速运动 速度v1 a1t1 g sin cos t1 当木块速度增大到与传送带速度相等时 由于 a2 所以正确选项是c 答案 c 分析 首先要弄清什么是电动机 多消耗的电能 当皮带空转时 电动机会消耗一定的电能 现将一工件置于皮带上 在摩擦力作用下 工件的动能和重力势能都要增加
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