高三物理专题传送带问题

1、高三物理专题高三物理专题:传送带问题传送带问题温州中学温州中学 胡世良胡世良例例1 例例2 03年春季高考江苏理综试题第年春季高考江苏理综试题第35题题例例3 例例4 例例5 例例6 例例7 04年苏州模考题例年苏州模考题例8 例例8 03全国理综全国理综342005年江苏理综年江苏理综35传送带问题传送带问题2mv21传例例1 1、水平传送带长水平传送带长4.5m,4.5m,以以3m/s3m/s的速度作匀速的速度作匀速运动。质量运动。质量m=1kgm=1kg的物体与传送带间的动摩擦的物体与传送带间的动摩擦因数为因数为0.15,0.15,则该物体从静止放到传送带的一则该物体从静止放到传送带的一

2、端开始端开始, ,到达另一端所需时间为多少到达另一端所需时间为多少? ?这一过程这一过程中由于摩擦产生的热量为多少中由于摩擦产生的热量为多少? ?这一过程中带这一过程中带动传送带转动的机器多做多少功动传送带转动的机器多做多少功? (g? (g取取10m/s10m/s2 2) )BAPvhL例例2 2、如图示如图示, ,质量质量m=1kgm=1kg的物体从高为的物体从高为h=0.2mh=0.2m的光滑轨的光滑轨道上道上P P点由静止开始下滑点由静止开始下滑, ,滑到水平传送带上的滑到水平传送带上的A A点点, ,物体物体和皮带之间的动摩擦因数为和皮带之间的动摩擦因数为=0.2,=0.2,传送带传

3、送带ABAB之间的距之间的距离为离为L=5m,L=5m,传送带一直以传送带一直以v=4m/sv=4m/s的速度匀速运动的速度匀速运动, , 求求: :(1)(1)物体从物体从A A运动到运动到B B的时间是多少？的时间是多少？(2)(2)物体从物体从A A运动到运动到B B的过程中的过程中, ,摩擦力对物体做了多少功摩擦力对物体做了多少功? ?(3)(3)物体从物体从A A运动到运动到B B的过程中的过程中, ,产生多少热量产生多少热量? ?(4)(4)物体从物体从A A运动到运动到B B的过程中的过程中, ,带动传送带转动的电动机带动传送带转动的电动机多做了多少功多做了多少功? ?水平传送带

4、被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图为一水平传送带装置示客的行李进行安全检查。如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带意图，绷紧的传送带ABAB始终保持始终保持v=1m/sv=1m/s的恒定速率运的恒定速率运行，一质量为行，一质量为m=4kgm=4kg的行李无初速地放在的行李无初速地放在A A处处, ,传送带对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

5、因数行李与传送带间的动摩擦因数=0.1,AB=0.1,AB间的距离间的距离L=2.0mL=2.0m，g g取取10m/s10m/s2 2。(1)(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小。度大小。(2)(2)求行李做匀加速直线运动的时间及运动的总时间。求行李做匀加速直线运动的时间及运动的总时间。(3)(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到送到B B处。求行李从处。求行李从A A处传送到处传送到B B处的最短时间和传送带处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。对应的最小运行速率。

6、0303年春季高考江苏省理科综合试题第年春季高考江苏省理科综合试题第3535题题 例例3 3. .物块从光滑曲面上的物块从光滑曲面上的P P点自由滑下，通过粗糙点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的静止水平传送带以后落到地面上Q Q点，若传送带的点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图如图7 7所示，再把物块放到所示，再把物块放到P P点自由滑下，则：点自由滑下，则：( )( ) A. A. 物块将仍落在物块将仍落在Q Q点点 B. B. 物块将会落在物块将会落在Q Q点的左边点的左边 C. C. 物块将会落在

7、物块将会落在Q Q点的右边点的右边 D. D. 物块有可能落不到地面上物块有可能落不到地面上 PQA 例例4 4、如图示，物体从如图示，物体从Q Q点开始自由下滑，通点开始自由下滑，通过粗糙的静止水平传送带后，落在地面过粗糙的静止水平传送带后，落在地面P P点，点，若传送带按顺时针方向转动。物体仍从若传送带按顺时针方向转动。物体仍从Q Q点开点开始自由下滑，则物体通过传送带后：始自由下滑，则物体通过传送带后：A. A. 一定仍落在一定仍落在P P点点 B. B. 可能落在可能落在P P点左方点左方C. C. 一定落在一定落在P P点右方点右方 D. D. 可能落在可能落在P P点也可能落在点也

8、可能落在P P点右方点右方DQP例例5 5、如图示，传送带与水平面夹角为如图示，传送带与水平面夹角为37370 0 ，并以并以v=10m/sv=10m/s运行，在传送带的运行，在传送带的A A端轻轻放一个端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5=0.5， ABAB长长1616米，求：以下两种情况下物米，求：以下两种情况下物体从体从A A到到B B所用的时间所用的时间. .（1 1）传送带顺时针方向转动）传送带顺时针方向转动（2 2）传送带逆时针方向转动）传送带逆时针方向转动ABv例例6 6、 如图所示，传送带不动时，物体由皮带顶端如图所示，传

9、送带不动时，物体由皮带顶端A A从静止开始从静止开始下滑到皮带底端下滑到皮带底端B B用的时间为用的时间为t t ，则：（，则：（ ）A. A. 当皮带向上运动时，物块由当皮带向上运动时，物块由A A 滑到滑到B B 的时间一定大于的时间一定大于t t B. B. 当皮带向上运动时，物块由当皮带向上运动时，物块由A A 滑到滑到B B 的时间一定等于的时间一定等于t t C. C. 当皮带向下运动时，物块由当皮带向下运动时，物块由A A 滑到滑到B B 的时间可能等于的时间可能等于t t D. D. 当皮带向下运动时，物块由当皮带向下运动时，物块由A A 滑到滑到B B 的时间可能小于的时间可

10、能小于t tABABvNf fmgABvNf fmgNf fmg当当=0时，时， C对对B、C、D30v例例7.7. 一传送皮带与水平面夹角为一传送皮带与水平面夹角为3030，以，以2m/s2m/s的恒的恒定速度顺时针运行。现将一质量为定速度顺时针运行。现将一质量为10kg10kg的工件轻放于的工件轻放于底端，经一段时间送到高底端，经一段时间送到高2m2m的平台上，工件与皮带间的平台上，工件与皮带间的动摩擦因数为的动摩擦因数为= = ，取，取g=10m/sg=10m/s2 2求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。232005年江苏理综年江苏理综

11、35.35.35. (9(9分分) )如图所示为车站使用的水平传送带装置的如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图示意图. .绷紧的传送带始终保持绷紧的传送带始终保持3.0m3.0ms s的恒定速率的恒定速率运行，传送带的水平部分运行，传送带的水平部分ABAB距水平地面的高度为距水平地面的高度为h=0.45m.h=0.45m.现有一行李包现有一行李包( (可视为质点可视为质点) )由由A A端被传送到端被传送到B B端，且传送到端，且传送到B B端时没有被及时取下，行李包从端时没有被及时取下，行李包从B B端端水平抛出，不计空气阻力，水平抛出，不计空气阻力，g g取取l 0 m/sl 0 m

12、/s2 2 (1) (1)若行李包从若行李包从B B端水平抛出的初速端水平抛出的初速v v3.0m3.0ms s，求它在空中运动的时间和飞出的水平距离；，求它在空中运动的时间和飞出的水平距离； (2)(2)若行李包以若行李包以v v0 01.0m1.0ms s的初速从的初速从A A端向右滑端向右滑行，包与传送带间的动摩擦因数行，包与传送带间的动摩擦因数0.200.20，要使它，要使它从从B B端飞出的水平距离等于端飞出的水平距离等于(1)(1)中所中所求的水平距离，求传送带的长求的水平距离，求传送带的长度度L L应满足的条件应满足的条件. .BALh 如图示，水平传送带如图示，水平传送带ABA

13、B长长L=8.3mL=8.3m，质量为质量为M=1kg M=1kg 的木块随传送带一起以的木块随传送带一起以v v1 1=2m/s=2m/s的速度向的速度向左匀速运动左匀速运动( ( 传送带的传送速度恒定传送带的传送速度恒定),),木块与传送带木块与传送带间的动摩擦因数间的动摩擦因数=0.5,=0.5,当木块运动至最左端当木块运动至最左端A A点时点时, ,一一颗质量为颗质量为m=20gm=20g的子弹的子弹v v0 0=300m/s=300m/s水平向右的速度正对水平向右的速度正对射入木块并穿出射入木块并穿出, ,穿出速度穿出速度u=50m/s,u=50m/s,以后每隔以后每隔1s1s就有一

14、就有一颗子弹射向木块颗子弹射向木块, ,设木块沿设木块沿ABAB方向的长度可忽略，子弹方向的长度可忽略，子弹射穿木块的时间极短射穿木块的时间极短, ,且每次射入点各不相同且每次射入点各不相同, , 取取g=10m/sg=10m/s2 2，问：，问：0404年苏州模考题年苏州模考题(1)(1)在被第二颗子弹击中前，木块在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离向右运动离A A点的最大距离是多少？点的最大距离是多少？(2)(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？(3)(3)木块在传送带上的最终速度多大？木块在传送带上的最终速度多大？(4)(4)在被第二颗子弹击中

15、前，木块、子弹和传送带这一在被第二颗子弹击中前，木块、子弹和传送带这一系统所产生的热能是多少？系统所产生的热能是多少？BAv1Lv0M例例8、如图甲示，水平传送带的长度如图甲示，水平传送带的长度L=6mL=6m，传送带皮带，传送带皮带轮的半径都为轮的半径都为R=0.25m,R=0.25m,现有一小物体现有一小物体( (可视为质点可视为质点) )以恒以恒定的水平速度定的水平速度v v0 0滑上传送带滑上传送带, ,设皮带轮顺时针匀速转动设皮带轮顺时针匀速转动, ,当角速度为当角速度为时时, ,物体离开传送带物体离开传送带B B端后在空中运动的水端后在空中运动的水平距离为平距离为s,s,若皮带轮以

16、不同的角速度重复上述动作若皮带轮以不同的角速度重复上述动作( (保保持滑上传送带的初速持滑上传送带的初速v v0 0不变不变),),可得到一些对应的可得到一些对应的和和s s值值, ,将这些对应值画在坐标上并连接起来将这些对应值画在坐标上并连接起来, ,得到如图乙中得到如图乙中实线所示的实线所示的 s- s- 图象图象, ,根据图中标出的数据根据图中标出的数据(g(g取取10m/s10m/s2 2 ), ),求求: :(1)(1)滑上传送带时的初速滑上传送带时的初速v v0 0以及物体以及物体和皮带间的动摩擦因数和皮带间的动摩擦因数(2)B(2)B端距地面的高度端距地面的高度h h(3)(3)

17、若在若在B B端加一竖直挡板端加一竖直挡板P,P,皮带轮皮带轮以角速度以角速度=16rad/s=16rad/s顺时针匀速转顺时针匀速转动动, ,物体与挡板连续两次碰撞的时物体与挡板连续两次碰撞的时间间隔间间隔tt为多少为多少?(?(物体滑上物体滑上A A端端时速度仍为时速度仍为v v0 0, ,在和挡板碰撞中无在和挡板碰撞中无机械能损失机械能损失) )/rads-1s /m0 4280.53.5Phv0sAB/rads-1s /m04280.53.52.5201.51681.0v皮皮/ms-1vB /ms-10171755 一传送带装置示意如图，其中传送带经一传送带装置示意如图，其中传送带经过过ABAB区域时是水平的，经过区域时是水平的，经过BCBC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过模板形成，未画出），经过CDCD区域时是倾斜的，区域时是倾斜的，ABAB和和CDCD都与都与BCBC相切。现将大量的质量均为相切。现将大量的质量均为m m的小货箱一个一个在的小货箱一个一个在A A处放到传送处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到带上，放置时初速为零，经传送带运送到D D处，处，D D和和A A的高度差为的高度差为h h。稳定工作时传送带速度不变，。稳定工作时传送带速度不变，CDCD段上各箱等距排列，相邻两段上各箱等距排列，相邻