2022年四川省某重点中学届高考物理考点精讲7应用动力学方法分析传送带问题2

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载考点 7应用动力学方法分析传送带问题2例某煤矿运输部有一新选购的水平浅色足够长传送带以4.0 m/s的恒定速度运动,如使该传送带改做加速度大小为3.0 m/s的匀减速运动,并且在传送带开头做匀减速运动的同时,2将一煤块 可视为质点 无初速度放在传送带上已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10 ,重力加速度取10 m/s ,求煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度和相对于传送带运动的位移大小？ 运算结果保留两位有效数字审题突破煤块先相对于传送带向后滑动,速度相同后,又相对传送带向前滑,依据运动学公式,结合速度时间图线求出两次过程中相对位移的大小,从而得出划痕的长度解

2、析由运动情形作出传送带和煤块的v t 图像,如下列图2因煤块与传送带间的动摩擦因数为,就煤块在传送带上运动的加速度a0 g 1.0 m/s设传送带的加速度大小为a,由运动学规律得：v1 a0t 1 v0 at 1v0精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解得 t 1a 1.0 s , v1 1.0 m/sg1212精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载此过程中煤块相对于传送带向后滑动,划线的长度为l 1v0t 1 2at 1a0t 12.0 m 2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载当煤块与传送带间的速度相等以后,两者都做匀减速直线运动,煤块相对于传送带又向前滑精品学

3、习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载v21动,划线的长度l 2211v2m0.33 m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载g 2a3由于 l 1>l 2,煤块在传送带上留下的划线长度为l 12.0 m煤块相对于传送带的位移为x l 1 l 2 2.0 m 0.33 m 1.7 m答案2.0 m1.7 m12021 ·四川· 7 如图1 所示,水平传送带以速度v1 匀速运动,小物体p.q由通过定滑轮且不行伸长的轻绳相连,t 0 时刻 p在传送带左端具有速度v2,p 与定滑轮间的绳水平,t t 0 时刻 p 离开传送带 不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长 正确描

4、述小物体p 速度随时间变化的图像可能为- 1 -精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载图 1答案bc解析如v1>v2,且p 受到的滑动摩擦力大于q的重力,就可能先向右匀加速,加速至v1 后随传送带一起向右匀速,此过程如图b 所示,故b 正确如v1>v2,且 p 受到的滑动摩擦力小于q的重力,此时p 始终向右减速,减速到零后反向加速如v2>v1, p受到的滑动摩擦力向左, t mg精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载开头时加速度a1t mg,当减速至速度为v1 时,摩擦力反向,如有t>mg,此后加速度m精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a2m

5、,故 c正确, a.d 错误精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载分析处理传送带问题时需要特殊留意两点：一为对物体在初态时 静止释放或有初速度的释放所受滑动摩擦力的方向的分析；二为对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析强化训练- 2 -精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1如图 1 所示,倾斜的传送带以恒定的速度v2 向上运动,一个小物块以初速度v1 从底端冲上传送带,且v1 大于 v2,小物块从传送带底端到达顶端的过程中始终做减速运动,就图 1 a小物块到达顶端的速度可能等于零 b小物块到达顶端的速度不行能等于v2 c小物块的机械能始终在减小 d小物块所受的合外力始终

6、做负功答案ad解析当传送带对小物块的滑动摩擦力小于重力沿传送带向下的分力时,小物块有可能始终减速到达顶端速度恰好减为零,所以a 正确；小物块的速度小于v2 以后,摩擦力对小物块做正功,机械能增大,所以c 错误；如传送带对小物块的滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力,当小物块速度减为v2 时,以v2 做匀速运动,所以到达顶端的速度有可能等于v2,故 b错误；因小物块始终在减速,依据动能定理可得合外力始终做负功,所以d正确22如图2 甲所示,水平传送带ab逆时针匀速转动,一个质量为m 1.0 kg的小物块以某一初速度由传送带左端滑上,通过速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示 图中取向

7、左为正方向,以物块滑上传送带时为计时零点 已知传送带的速度保持不变,g 取 10 m/s . 求：甲乙图 2(1) 物块与传送带间的动摩擦因数；(2) 物块在传送带上的运动时间；(3) 整个过程中系统产生的热量精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答案10.224.5 s318 jv2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解析1 由速度图像可知,物块做匀变速运动的加速度：a t 2.0 m/s- 3 -精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由牛顿其次定律得f mama就物块与传送带间的动摩擦因数 mg 0.2.(2) 由速度图像可知,物块初速度大小v 4 m/s .传送带速度大小v 2 m/s ,物块在传送带上滑动t 1 3 s 后,与传送带相对静止v精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载前 2 s 内物块的位移大小x1vt 4 m,向右, 2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载后 1 s 内的位移大小x22 t 1 m,向左,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3 s 内位移 x x1x2 3 m,向右；x物块再向左运动时间t 2 v 1.5 s.物块在传送带上运动时间t t