优化探究高考物理一轮复习 第五章 机械能章末专题突破课件.ppt

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 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 方法是运用牛顿第二定律结合运动学规律求解 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 两类典型的传送带问题 1 动力学问题 典例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 水平放置传送带 2 能量问题 典例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 1 动力学问题 典例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 倾斜放置的传送带 规范解答 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 即x 2x 1 6m 由于滑动摩擦力做功而增加的内能 e内为 e内 ff x mgcos30 x x 60j电动机多消耗的电能为 ek ep e内 280j 答案 280j 1 传送带用于传送工件可以提高工作效率 如图所示 传送带长度是l 以恒定的速度v运送质量为m的工件 工件从最低点a无初速度地放到传送带上 到达最高点b前有一段匀速的过程 工件与传送带之间的动摩擦因数为 传送带与水平方向夹角为 每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时 后一个工件立即放到传送带上 整条传送带满载时恰好能传送n个工件 重力加速度为g 则下列说法正确的是 答案 b 2 如图所示 水平传送带由电动机带动 并始终保持以速度v匀速运动 现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端 过一会儿物块能保持与传送带相对静止 设物块与传送带间的动摩擦因数为 对于这一过程 下列说法不正确的是 a 摩擦力对物块做的功为0 5mv2b 物块对传送带做功为0 5mv2c 系统摩擦生热为0 5mv2d 电动机多做的功为mv2 答案 b 3 2014年宣城模拟 一质量为m 2kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动 被一水平向左飞来的子弹击中 子弹并从物块中穿过 如图甲所示 地面观察者记录了小物块被击中后的速度随时间的变化关系 如图乙所示 图中取向右运动的方向为正方向 已知传送带的速度保持不变 1 指出传送带的速度v的方向及大小 说明理由 2 计算物块与传送带间的动摩擦因数 3 计算物块对传送带总共做了多少功 系统有多少能量转化为内能 答案 1 向右2m s理由见解析 2 0 2 3 24j36j 4 2014年安徽名校模拟 玉树地震发生后 需要向灾区运送大量救灾物资 在物资转运过程中常使用如图所示的传送带 已知某传送带与水平面成 37 角 传送带的ab部分长l 5 8m 传送带以恒定的速率v 4m s按图示方向传送 若在b端无初速度地放置一个质量m 50kg的救灾物资p 可视为质点 p与传送带之间的动摩擦因数 0 5 取g 10m s2 sin37 0 6 求 1 物资p从b端开始运动时的加速度 2 物资p到达a端时的动能 解析 1 p刚放上b