高中物理传送带问题(有答案)

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日传递带问题之吉白夕凡创作创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日例1：一水平传递带长度为20m，以2m／s的速度做匀速运动，已知某物体与传递带间动摩擦因数为0.1，则从把该物体由静止放到传递带的一端开始，抵达另一端所需时间为多少？解:物体加快度a=μg=1m/s2，经t1=v/a=2s与传递带相对静止,所发生的位移S1=1/2at12=2m,而后和传递带一同匀速运动经t2=l-s1/v=9s，因此共需时间t=t1+t2=11s练习：在物体和传递带达到共同速度时物体的位移，传递带的位移，物体和传递带的相对位移分别是多少？（S1=1/2vt1=2m，S2=vt1=4m，s=s2-s1=2m）例2：如图2—1所示，传递带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传递带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传递带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传递带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？【分析】物体放上传递带此后，开始一段时间，其运动加快度amgsinmgcos10m/s2m。这样的加快度只好保持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为：v10s2t11s,s15ma102a＜16m创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日此后物体遇到的摩擦力变为沿传递带向上，其加快度大小为（因为mgsinθ＞μmgcosθ）。a2mgsinmgcos2m/s2m。设物体达成节余的位移s2所用的时间为t2，则s20t2122a2t2，11m=10t2t22,解得：t21s,或t211s(舍去)，因此：t总1s1s2s。12例3：如图2—2所示，传递带与地面成夹角θ=30°，以10m/s的速度逆时针转动，在传递带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传递带间的动摩擦因数μ=0.6，已知传递带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？【分析】物体放上传递带此后，开始一段时间，其运动加快度amgsinmgcos8.46m/s2m。这样的加快度只好保持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为：v10s2t11.18s,s15.91m＜16ma8.462a此后物体遇到的摩擦力变为沿传递带向上，其加快度大小为零（因为mgsinθ＜μmgcosθ）。设物体达成节余的位移s2所用的时间为t2，则s20t2，16m－5.91m=10t2解得：t210.09s,因此：t总11.27s。创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日例4：如下图，传递带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传递带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传递带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传递带从A→B的长度L=5m，则物体从A到B需要的时间为多少？【分析】物体放上传递带此后，开始一段时间，其运动加快度mgsinmgcos2a10m/sm。这样的加快度只好保持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为：此时物休恰好滑到传递带的低端。因此：t总1s。例题5：如下图，传递带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度顺时针转动，在传递带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传递带间的动摩擦因数μ=0.9，已知传递带从A→B的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少？【分析】物体放上传递带此后，开始一段时间，其运动加快度amgcosmgsin1.2m/s2m。这样的加快度只好保持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为：2s141.67m2a＜50m此后物体遇到的摩擦力变为沿传递带向上，其加快度大小为零（因为mgsinθ＜μmgcosθ）。创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日设物体达成节余的位移s2所用的时间为t2，则s20t2，50m－41.67m=10t2解得：t28.33s,因此：t总16.66s。例题6：在民航和火车站能够看到用于对行李进行安全检查的水平传递带。当游客把行李放到传递带上时，传递带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加快运动。随后它们坚持相对静止，行李随传递带一同行进。设传递带匀速行进的速度为0.25m/s，把质量为5kg的木箱静止放到传递带上，因为滑动摩擦力的作用，木箱以6m/s2的加快度行进，那么这个木箱放在传递带上后，传递带大将留下一段多长的摩擦印迹？v00.25s解法一：行李加快到0.25m/s所用的时间：t＝a＝6行李的位移：x1at216(0.042)2m行李＝2＝2传递带的位移：x传递带＝V0×摩擦印迹的长度：xx传递带x行李0.0052m5mm（求行李的位移时还能够用行李的均匀速度乘以时间，行李做初v0速为零的匀加快直线运动，v2。）例题7：一水平的淡色长传递带上搁置一煤块（可视为质点），煤块与传递带之间的动摩擦因数为。初始时，传递带与煤块都是静止的。现让传递带以恒定的加快度a0开始运动，当其速度达创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传递带上留下了一段黑色印迹后，煤块相关于传递带不再滑动。求此黑色印迹的长度。【分析】方法一：依据“传递带上有黑色印迹”可知，煤块与传递带之间发生了相对滑动，煤块的加快度a小于传递带的加快度a0。依据牛顿运动定律，可得设经历时间t，传递带由静止开始加快到速度等于v0，煤块则由静止加快到v，有因为a<a0，故v<v0，煤块持续遇到滑动摩擦力的作用。再经过时间t'，煤块的速度由v增添到v0，有v0vat′今后，煤块与传递带运动速度同样，相关于传递带不再滑动，不再发生新的印迹。设在煤块的速度从0增添到v0的整个过程中，传递带和煤块挪动的距离分别为s0和s，有传递带上留下的黑色印迹的长度ls0sv02(a0g)l2a0g由以上各式得方法四：用图象法求解画出传递带和煤块的V—t图象，如图2—6所示。v0vt1此中，t2a0g，创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日黑色印迹的长度即为暗影部分三角形的面积，有：例8：一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图2—7，已知盘与桌布间的动摩擦因数为μl，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现忽然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加快度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加快度a知足的条件是什么?(以g暗示重力加快度)【分析】由牛顿第二定律：μlmg=mal①由运动学知识：v12=2alx1②桌布从忽然以恒定加快度a开始抽动至圆盘刚走开桌布这段时间内做匀加快运动的过程。设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布挪动的距离为x1，由运动学知识：1=2at2③1x1=2a1t2④1而x=2L+x1⑤圆盘走开桌布后在桌面上做匀减速直线运动的过程。设圆盘走开桌布后在桌面上作匀减速运动，以a2示意加快度的大小，运动x2后便停下，由牛顿第二定律：μ2mg＝ma2⑥创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日由运动学知识：v12=2a2x2⑦1盘没有从桌面上掉下的条件是：x2≤2L—x1⑧练习：如下图，水平传递带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放到传递带上，若小木块与传递带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传递带相对静止时，小木块相对传递带的位移是多少？【分析】在木块从开始加快至与传递带达到共同速度的过程中由公式可得：

v22axxv2v2图2—122a2g从木块静止至木块与传递带达到相对静止的过程中木块加vvt速运动的时agx'v2vt传递带运动的位移g木块相对传递带滑动的位移摩擦发生的热：如下图，倾角为37o的传递带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。已知传递带的上、下两头间的距离为L=7m。现将一质量m=0.4kg的小木块放到传递带的顶端，使它从静止开始沿传递带下滑，已知木块与传递带间的动摩擦因数为μ=0.25，取g=10m/s2。求木块滑究竟的过程中，相对传递带位移是多少？【分析】刚开始时，协力的大小为F合1＝mgsin37o＋μmgcos37o,创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日由牛顿第二定律，加快度大小F合1a1＝m＝8m/s2，该过程所用时间v0t1＝a1＝0.5s，位移大小v0

2s1＝2a1＝1m。两者速度大小同样后，协力的大小为F合2＝mgsin37o－μmgcos37o,加快度大小F合2a2＝m＝4m/s2，位移大小s2＝L-s1＝6m,所用时间12s2＝v0t2＋2a2t2得：t2＝1s。（另一个解t2＝－3s舍去）3.如下图，传递带与水平方向夹37°角，AB长为L＝16m的传送带以恒定速度v＝10m/s运动，在传递带上端A处无初速开