高中物理--传送带问题专题

1、传送带问题知识特点传送带上随行物受力复杂，运动情况复杂，功能转换关系复杂。基本方法解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解，关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。1、对物体受力情况进行正确的分析，分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。当传送带和随行物相对静止时，两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零；当两者由相对运动变为速度相等时，摩擦力往往会发生突变，即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零，或者滑动摩擦力的方向发生改变。2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程，明确传送带的运转方向。3、对功能转换关系进行分析，弄清能量的转换关系，明白摩擦力的做功情况，特别是物体与传送带间的相对位移。一基础练

2、习【示例1】一水平传送带长度为20m以2m/s的速度做匀速运动，已知某物体与传送带间动摩擦因数为，则从把该物体由静止放到传送带的一端开始，到达另一端所需时间为多少？V、2v解：物体加速度a=卩g=1m/s，经11=2s与传送带相对静止,所发生的位移aS=1ati2=2m,然后和传送带一起匀速运动经12=l-S=9s，所以共需时间t=ti+t2=11s2v【讨论】1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移，传送带的位移，物体和传送带的相对位移1分别是多少？(S=2vt1=2mS2=vt1=4ms=S2-s1=2m2、若物体质量m=2Kg在物体和传送带达到共同速度的过程中传送带对物体所做的功，因宀

3、亠12摩擦而产生的热量分别是多少？(W=卩mgs=2mv=4J,Q=mgAs=4J)情景变换一、当传送带不做匀速运动时【示例2】一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度ao开始运动,当其速度达到vo后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。so和s，有【解析】方法一：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a。根据牛顿运动定律，可得ag设经历时间t，传送带由静止开始

4、加速到速度等于V。，煤块则由静止加速到v,有v0a0tvat由于aao，故vt3t1；C. 可能有13=12=11；1D. 定有t1=t2mgcos0）。a2设物体完成剩余的位移哩空mgcos2m/s2。m12S2所用的时间为t2，则s20t2a2t2,11m=10t22t22解得：t211s,或t2211s（舍去）所以：t总1s1s2s。【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向，若卩,第二阶段物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动；若Lv5m物体将一直加速运动。因此，在解答此类题目的过程中，对这些可能出现两种结果的特殊过程都要进行判断。4、如图24所示，传送带与地面成

5、夹角0=37，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m=kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数卩=,已知传送带从AtB的长度L=50m则物体从A到B需要的时间为多少？mgsinmgcosc“/2a8.46m/s。m这样的加速度只能维持到物体的速度达到和位移分别为：v10t1s1.18s,a8.46以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上，【解析】物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度图210m/s为止，其对应的时间2s15.91mv16m2a其加速度大小为零（因mgsin0卩mgcos0）。设物体完成剩余的位移s2所用的时间为t2，则s20t2,16m-5.91m=10t

6、2tan0解得：t210.09s,所以：t总1.18s10.09s11.27s。【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向，卩二仝，第二阶段物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动。35、如图219所示，静止的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向下开动时，木块滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间to相比是（A）A.t=toB.ttoD.A、B两种情况都有可能图26、将一粉笔头轻放在2m/s的恒定速度运动的水平传送带上后,传送带上留下一条长为4m的划线；若使该传送带做匀减速运动（加速度为1.5m/s2）并且在传送带上做匀减速的同时，将另一个粉笔头放在传送带上

7、，该粉笔头在传送带上留下多长划痕？（g取10m/s2）解：粉笔头放到传送带上后，它与传送带间存在相对运动，将受到传送带对它的摩擦力作用，从而做匀加速运动，直至其速度达到与传送带相同。传送带匀速运动时，如右图22所示：上线为传送带的速度图线，下线为粉笔头的速度图线，所以三角形阴影即为两者的相对位移，亦即粉笔头的画线长度。1由图可知：vtoS2代入数值可解得：to4s所以由速度公式V）=at可得：a=O.5m/s2传送带做匀减速运动时，仍做出速度图线如图23所示：三角形阴影表示二者的相对位移。粉笔头做匀加速运动，直到某时刻其速度增大到与传送带减小的速度相等，此后它们一起运动。由速度公式，对传送带：

8、vvoaot对粉笔头：vat由上两式可解得：t=ls。11所以三角形阴影的面积为：S丄vot1211m。22所以此时粉笔头画线的长度为1m7、如图213所示，倾角为370的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。现将一质量m=.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为卩=，取g=10m/s2。求木块滑到底的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少？【解析】刚开始时，合力的大小为F合1=mgsin37o+口mgcos37o,由牛顿第二定律，加速度大小a1=旦=8m/s2,m2该过程所用时间11=，

9、位移大小S1=J=1ma12a1二者速度大小相同后，合力的大小为F合2=mgsin37o口mgpos37o,加速度大小a2=4m/s2,m位移大小S2=L-Si=6m,所用时间S2=12vot2+玄2上22得：t2=1s。(另一个解t2=3s舍去)摩擦力所做的功W=口mgcos37o(S1-S2)Q=fs相对=口mopos37o【(V0t1-s+(S2-V0t2)】=x3m=。【总结】该题目的关键在于分析清楚物理过程，分成两段处理，正确分析物体受力情况，求出物体和传送带的位移，以及物体和传送带间的相对位移。8、如图220所示，足够长水平传送带以2m/s的速度匀速运行。现将一质量为2kg的物体轻

10、放在传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为。若不计电动机自身消耗，则将物体传送的过程中(ACDA.摩擦力对物体做的功为C.电动机做的功为8J全过程中生的热)4JB.摩擦力对物体做的功为-4JD.电动机做功的功率为8W9、图14为仓库中常用的皮带传输装置示意图，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，C,D两端相距4.45m,B,C相距很近。水平传送以速度沿顺时针方向转动，现将质量为5m/s图220的10kg的一袋大米无初速度地放在A段，它随传送带到C点，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0.5,达B端后，速度大小不变地传到倾斜送带的g取10m/s

11、,sin37?=0.6,cos37?=0.8(1) 若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离；(2) 若倾斜部分CD以4m/s的速率顺时针方向转动，求米袋从C运动到D所用的时间。mgm2V02a【解析】(1)米袋在AB上加速时的加速度a。5m/s2米袋的速度达到v0=5ms时，滑行的距离S。2.5mAB3m，因此米加速一段后与传送带一起匀速运动到达B点，到达C点时速度Vo=5m/s,设米袋在CD上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得mgsinmgcosma代人数据得a=10m/S2,所以,它能上滑的最大距离s2v01.25m2a(2)顺斜部分传送带沿顺时针方向转动时，

12、米袋速度减为4m/s之前的加速度为a1g(sincos)10m/s2速度减为4m/s时上滑位移为S|22V1V2a10.45m米袋速度等于4m/s时，滑动摩擦力方向改变，由于mgcosamgsina，故米继续向上减速运动米袋速度小于4n/s减为零前的加速度为a2g(sincos2)2m/s速度减到0时上滑位移为$0v24m2a2可见，米袋速度减速到0时，恰好运行到D点。米袋从C运动到D所用的时间tt1t2ViVo2.1saia210、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=8m传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45m,现有一个旅行包(视为质点)以V0=10m/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(1=.g取10m/s2.试讨论下列问题：(1) 若传送带静止，旅行包滑到B端时，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，并设水平传送带长度仍为8m旅行包滑上传送带的初速度恒为10m/s.当皮带轮的角速度3值在什么范围内，旅行包落地点距B端的水平距离始终为(1)中所求的水平距离？若皮带轮的角速度31=40rad/s，旅行