如何教好“传送带模型”

1、如何教好“传送带模型” (2005) 江苏理综卷 35.(9 分) 、2006全国高考 24.(19 分) 曾连续两年是高考考题的压轴题。 这种传送带模型它既能反映学 生的思维能力、又能够联系生产和生活实际。它涉及力学、运动 学、牛顿运动定律、能量等知识 , 是一个知识点综合性很强的物 理模型， 也是一个可以很好检测学生力学部分的模型。 这种模型 高考中的出现已经时隔多年， 它很有可能将成为下个高考的热点 问题。 如何才能使学生不惧怕呢， 使传送带问题迎刃而解呢？传送 带模型一般分水平面问题和斜面问题。 学生们对于传送带上物体 的多阶段过程， 以及斜面上摩擦力种类的变化方向变化总是模糊 不清。

2、虽然传送带问题总是穿着多变的衣服， 但是只要我们在高 三复习时找准母题，发散思维、理解这种模型的解题策略，传送 带问题也可轻松解决。 一、水平面上的传送带问题 母题：例 1 如图 1所示，水平传送带以 5m/s 的恒定速度运 动，传送带AB间距离l=7.5m，今在其左端A将一工件轻轻放在 上面，工件被带动，传送到右端 B,已知工件与传送带间的动摩 擦因数卩=0.5，试求：工件经多少时间由传送带左端A运动到 右端 B?(取 g=10m/s2) 解析：工件被轻轻放在传送带左端， 意味着工件对地初速度 v0=0，但由于传送带对地面以 v=5m/s向右匀速运动，所以工件 相对传送带向左运动， 故工件受

3、水平向右的滑动摩擦力作用， 即： Ff=卩FN=y mg依牛顿第二定律，工件加速度m/s2 , a为一恒量， 工件做初速度为零的匀加速直线运动， 当工件速度等于传送带速 度时，滑动摩擦力消失变为 0，与传送带保持相对静止，一起向 右做匀速运动，速度为 v=5m/s。 工件做匀加速运动的时间 s ，工件做匀加速运 动的位移 m。 由于 x1 mgs in e，与事实不符；所以就只能继续 加速下滑摩擦力的性质没有变化，但方向发生了变化 . 所以这种 情形应比较 卩mgcose与mgsin e的大小，来判断摩擦力的性质 及方向的变化。于it mgcose v mgs in e工件所受滑动摩擦力变 为

4、沿传送带斜面向上，如图 3所示，工件的加速度即a2=gsin e 卩gcos e =2m/S2工 件以2m/S2加速度运行的位移 x2=l x1=6.25m。 设这段位移所需时间为 t2 ，依 有 解得： ， （舍去）。 故工件由A到B的时间t=t1+t2=1.5s。 变式一：例 2 中，若 t =0.75 ，其他条件不变，那么工件由 A滑到B时间为多少呢？（） 变式二：若变式五中 t =0.85，其他条件不变，那么工件由 A滑到B时间为多少呢？（） 变式三：当传送带以 5m/s 速度逆时针向上运动时，其他条 件都不变，工件由 A滑到B时间为多少呢？ ？ （t=2.7s ） 由上斜面上的题可见

5、， 要由相对运动判断摩擦力的性质和方 向，达到相等速度后要有 t mgcose 与 mgsine 的大小关系来确 定摩擦力的性质是否发生变化以及方向是否发生变化 . 若 a mgcosB vmgsin 0，即卩tan B,轻放的工件先受到沿斜面 向下的滑动摩擦力， 加速到和传送带速度相等后， 滑动摩擦力反 向，工件继续做加速运动；若a mgcos0 mgsin 0即卩 tan 0 , 轻放的工件加速到和传送带速度相等后， 摩擦力反向并且变成了 静摩擦力，工件做匀速下滑。 由以上传送带模型问题的分析，我们发现要从三点切入分 析：（ 1）第一阶段运动性质的判断：由相对速度的方向来判断 摩擦力的性质和方向来判断物体的运动性质；（ 2）看能否达到 相等的速度，如果能，则还有第二个匀速阶段，如果不能，则物 体只有一个运动阶段；（ 3）斜面上的物体达到相等速度后可用 假设法分析物体可以出现的运动情况， 从