高中物理传送带问题知识难点分析与专题训练

1、高中物理传送带问题知识难点分析与专题训练一、难点形成的原因：1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清；2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动，判断错误；3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面，出现能量转化不守恒的错误过程。二、难点突破策略：1、突破难点1在以上三个难点中，第1个难点应属于易错点，突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习，让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。摩擦力的产

2、生条件是：第一，物体间相互接触、挤压； 第二，接触面不光滑； 第三，物体间有相对运动趋势或相对运动。前两个产生条件对于学生来说没有困难，第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上，那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动，物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法：一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，先判断物体相对传送带的运动方向，可用假设法，若无摩擦，物体将停在原处，则显然物体相对传送带有向后运动的趋势，因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力，由牛顿第三定律，传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力

3、；二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向，物体只所以能由静止开始向前运动，则一定受到向前的动力作用，这个水平方向上的力只能由传送带提供，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力，传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作，电动机给传送带提供动力作用，那么物体给传送带的就是阻力作用，与传送带的运动方向相反。若物体是静置在传送带上，与传送带一起由静止开始加速，若物体与传送带之间的动摩擦因数较大，加速度相对较小，物体和传送带保持相对静止，它们之间存在着静摩擦力，物体的加速就是静摩擦力作用的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力；若物体与传送带之间的动摩擦因数较小，加速度相对较大，物体和传送

4、带不能保持相对静止，物体将跟不上传送带的运动，但它相对地面仍然是向前加速运动的，它们之间存在着滑动摩擦力，同样物体的加速就是该摩擦力的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动，则它们之间无摩擦力，否则物体不可能匀速运动。若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带，则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后，开始减速，因物体速度越来越小，故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，方向与物体的运动方向相反

5、，传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。若传送带是倾斜方向的，情况就更为复杂了，因为在运动方向上，物体要受重力沿斜面的下滑分力作用，该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。三、专题练习1、如图5所示，足够长的水平传送带以恒定的速度V1沿顺时针方向转动，传送带右端有一传送带等高的光滑平台，物体以速度V2向左滑上传送带，经过一段时间后又返回到光滑平台上，此时物体速度为 ，则下列说法正确的是（ ）A若V2>V1，则= V1， B若V2V1，则= V2，C无论V2多大，总有= V2， D·只有V2=V1时，才有= V12、如图所示，传输带与水平面间的倾角为=3

6、70，传送带以v=10m/s的速度运行，在传送带上端A处无初速地放上质量为m=0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为S=16m，求物体从A运动到B的时间为多少？(sin 37°=0.6, cos37°=0.8)3、如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8 m，传送带的皮带轮的半径均为R=0. 2 m，传送带的上部距地面的高度为h=0. 45 m现有一个旅行包（视为质点）以速度v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平传送带已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为皮带轮与皮带之间始终不打滑g取10 m/s2讨论下列问题：(

7、1)若传送带静止，旅行包滑到B点时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落则包的落地点距B端的水平距离为多少？(2)设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带轮的角速度，旅行包落地点距B端的水平距离又为多少？(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度变化的图象4.如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h0.45m.现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2. 若行李包从B端水平抛出

8、的初速v03.0m/s，求它在空中运动的时间和飞出的水平距离；若行李包以v01.0m/s的初速从A端向右滑行，行李包与传送带间的动摩擦因数0.20，要使它从B端飞出的水平距离等于中所求的水平距离，求传送带的长度L应满足的条件.ABLh5、如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s速度运动，运动方向如图所示。一个质量为m的物体(物体可以视为质点)，从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率变化。物体与传送带间的动摩擦因数为0.5 ，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g=10

9、m/s2，则：(1) 物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？(2) 传送带左右两端AB间的距离LAB为多少？(3) 如果将物体轻轻放在传送带左端的B点，它沿斜面上滑的最大高度为多少？ 6如图所示，一平直的传送带以速率v=2ms匀速运动，传送带把A处的工件不断地运送到同一水平面上的B处，A、B相距L=30m从A处把工件轻轻放到传送带上，经过时间t=20s能传送到B处假设A处每隔一定时间放上一工件，每小时运送工件7200个，每个工件的质量为m=2kg求： (1)传送带上靠近B端的相邻两工件的距离 (2)不计轮轴处的摩擦，求带动传送带的电动机的平均输出功率7(14分)图示为仓库中常用的皮带传输

10、装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B 两端相距3m ，另一台倾斜，传送带与地面的倾角= 37°, C、D 两端相距4.45m , B、C相距很近水平部分AB 以5m/s的速率顺时针转动将质量为10 kg 的一袋大米放在A 端，到达B 端后，速度大小不变地传到倾斜的CD 部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5试求： (1)若CD 部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离(2)若要米袋能被送到D 端，求CD 部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围9(16分)如图所示，一水平方向的传送带以恒定速度v=2m/s沿顺时针方向匀

11、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）物体滑上传送带向左运动的最远距离； （2）物体第一次滑上传送带到离开传送带过程所经历的时间； （3）物体第一次滑上传送带到离开传送带过程物体与传送带之间所产生的内能； （4）经过足够长时间之后物体能否停下来？若能，请说明物体停下的位置；若不能，请并简述物体的运动规律图12v05、如图12所示，水平传送带的长度L=5m，皮

12、带轮的半径R=0.1m，皮带轮以角速度顺时针匀速转动.现有一小物体（视为质点）以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为S.保持物体的初速度v0不变，多次改变皮带轮的角速度，依次测量水平位移S，得到如图13所示的S图像.回答下列问题：(取g=10m/s2）（1）当rad/s时，物体在A、B之间做什么运动？（2）B端距地面的高度h为多大？（3）物块的初速度v0多大？ 图13/rad/sS/m3130107、如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角=300，皮带在电动机的带动下，始终保持V0=2m/s的速度运行。现把一质量为m=10kg的工件（可视为质点）轻轻放在皮带的底端，经

13、时间1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s2。求：（1）工件与皮带间的动摩擦因数（2）电动机由于传送工件多消耗的电能2、如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传A带相接，传送带的运行速度为v0，长为L,滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好被加速到与传送带的速度相同求：(1)滑块到达底端B时的速度v；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.14（14分）如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s速度运动，运动方向如图所示。

14、一个质量为m的物体(物体可以视为质点)，从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率变化。物体与传送带间的动摩擦因数为0.5 ，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g=10m/s2，则：(1) 物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？(2) 传送带左右两端AB间的距离LAB为多少？(3) 如果将物体轻轻放在传送带左端的B点，它沿斜面上滑的最大高度为多少？30°8如图所示，线圈工件加工车间的传送带不停地水平传送长为L，质量为m，电阻为R的正方形线圈。在传送带的左端，线圈无初速地放在以恒定速度v匀速运动的

15、传送带上，经过一段时间，达到与传送带相同的速度v后，线圈与传送带始终保持相对静止，并通过一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。已知线圈匀速运动时，每两个线圈间保持距离L不变，匀强磁场的宽度为2L。求：(1)每个线圈通过磁场区域产生的热量Q；(2)在某个线圈加速的过程中该线圈通过的距离s1和在这段时间里传送带通过的距离s2之比；(3)传送带每传送一个线圈其电动机所消耗的电能E(不考虑电动机自身的能耗)；(4)传送带传送线圈的总功率P。参考答案1、AB 2、解：(1)设滑块到达B点的速度为v，由机械能守恒定律，有 . 得 (2)滑块在传送带上做匀加速运动，设到达C速度为v0，有 mg =m

16、a 联解得 (3) 滑块从B点到C的位移为 滑块相对传送带的位移为 产生的热量为 联解得 3、（1）形成原因：由于煤块与传送带之间的相对运动及滑动摩擦力的作用而产生煤块受到滑动摩擦力为 =1N（2）黑色痕迹的长度即为煤块与传送带发生滑动过程中的相对位移煤块运动的加速度为 煤块与传送带相对静止所用时间 通过的位移 在煤块与传送带相对滑动的时间内，传送带由静止加速到6m/s所用时间剩余时间 做匀速运动传送带总的位移为 所求长度为 4、解：(1)旅行包做匀减速运动 旅行包到达B端速度为 包的落地点距B端的水平距离为 (2)当= 40 rad/s时，皮带速度为.旅行包从开始到v1=8 m/s时，其位移

17、 以后旅行包做匀速直线运动，所以旅行包到达B端的速度也为v1= 8m/s，包的落地点距B端的水平距离为 (3)如图所示5、解：（1）物体的水平位移相同，说明物体离开B点的速度相同，物体的速度大于皮带的速度，一直做匀减速运动。 （2）当=10rad/s时，物体经过B点的速度为 平抛运动： 解得 t=1s h=5m （3）当>30rad/s时，水平位移不变，说明物体在AB之间一直加速，其末速度 当010rad/s时，有 当30rad/s时，有 解得 6、（1）对物体在斜面上运动，有 得 （2）对物体从开始运动到传送带AB的中点处，由动能定理，有 得 （3）对物体从传送带的B点到与传送带共速，

18、由动能定理，有 得 知物体在到达A点前速度与传送带相等。又对物体从A点到斜面最高点，由动能定理，有 得 7、解：（1）设工件先匀加速再匀速，有 解得匀加速时间为 t1=0.8s 匀加速加速度为 又对工件，由牛顿第二定律，有 mgcosmgsin=ma 解得 （2）工件在匀加速时间内皮带的位移为 s皮= v0 t1=1.6m工件匀加速位移 工件相对皮带位移 s相= s皮s1=0.8m摩擦生热 Q=mgcoss相=60J 工件获得动能 工件增加势能 Ep=mgh=150J电动机多消耗的电能 E=Q+Ek+Ep=230J 8、解： 若传送带顺时针方向转动时，则物体向下作匀加速运动，有 物体加速到10m/s的时间为 此段时间内物体下滑的距离为 因 ，可知此后物体一直向下作加速运动，有 又 （2分） 解得 则物体从A到B的时间为 若传送带逆时针方向转动时，则物体一直向下作匀加速运动