高考物理传送带问题经典题型

1、 1水平传送带长水平传送带长20m，工件轻放于皮带一端，要，工件轻放于皮带一端，要使被传送工件从皮带的一端经过使被传送工件从皮带的一端经过11s传送到另一端，传送到另一端，已知工件与传送带间动摩擦因数已知工件与传送带间动摩擦因数=0.1，则传送带匀，则传送带匀速运动速度是速运动速度是_m/s。工件先做匀加速运动，后匀速运动。工件先做匀加速运动，后匀速运动。a=mg/m=1m/s2v1=at1 s1=1/2at12s2 = v1t2 =at1(11-t1)s1 + s2 =20化简得化简得 t12-22t1 +40=0t1=2s v1 =at1 =2m/s2 2、 如图所示，一水平方向足够长的传

2、送带以恒定的如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度速度v1沿顺时针方向运动，一物体以水平速度沿顺时针方向运动，一物体以水平速度v2从右从右端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时速率为此时速率为v2 ，则下列说法正确的是：，则下列说法正确的是： ( )A若若v1 v2，则，则v2v2C不管不管v2多大，总有多大，总有v2v2D只有只有v1v2时，才有时，才有v2v2v1v2A B解见下页解见下页解：解：v1v2 物体向左匀减速运动和向右匀加速运动，加速物体向左匀减速运动和向右匀加速运动，加速度的大小均为度的大小均为a=g. 若若v

3、1 v2，则物体先向左匀减速到，则物体先向左匀减速到0，位移为，位移为s，再一直，再一直向右匀加速返回到光滑水平面时，位移也为向右匀加速返回到光滑水平面时，位移也为s，速度恰，速度恰好等于好等于v2 。因此因此A、B正确正确C、D错误。错误。 3、如图所示。水平传送装置由轮半径均为、如图所示。水平传送装置由轮半径均为 的主动轮的主动轮O1和从动轮和从动轮O2及传送带等构成。两轮轴心及传送带等构成。两轮轴心相距相距L=8.0m，轮与传送带不打滑。现用此装置运送一，轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉，已知面粉袋与传送带间的动摩擦因数为袋面粉，已知面粉袋与传送带间的动摩擦因数为=0.4，这袋面

4、粉中间的面粉可不断地从袋中渗出。这袋面粉中间的面粉可不断地从袋中渗出。 （1）当传送带以）当传送带以v0=4.0m/s的速度匀速运动时，将这的速度匀速运动时，将这袋面粉由左端袋面粉由左端O2正上方的正上方的A点轻放在传送带上后，这袋点轻放在传送带上后，这袋面粉由面粉由A端运送到端运送到O1正上方的正上方的B端所用时间为多少？端所用时间为多少？ （2）要想尽快将这带面粉由）要想尽快将这带面粉由A端送到端送到B端（设初速度端（设初速度仍为零），主动轮仍为零），主动轮O1的转速至少应为多大？的转速至少应为多大？ （3）由于面粉的渗漏，在运送这袋面粉的过程中会）由于面粉的渗漏，在运送这袋面粉的过程中会

5、在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹。这袋面粉在在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹。这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长传送带上留下的痕迹最长能有多长 (设袋的初速度仍为零设袋的初速度仍为零)? 此时主此时主 动轮的转速应满足何种条件？动轮的转速应满足何种条件？m1 /R BAO2O1解：解：BAO2O1 设面粉袋的质量为设面粉袋的质量为m，其在与传送带产生相当滑，其在与传送带产生相当滑动的过程中所受的摩擦力动的过程中所受的摩擦力f=mg。故而其加速度为。故而其加速度为:2m/s04.gm/fa （1）若传送速带的速度）若传送速带的速度v带带=4.0m/s，则面粉袋加速运，则面粉袋加速运动的

6、时间，动的时间，s011.a/vt 带带在在t1时间内的位移为，时间内的位移为，m0221211.ats 其后以其后以v=4.0m/s的速度做匀速运动的速度做匀速运动s2=lABs1=vt2，解得，解得t2=1.5s，运动的总时间为运动的总时间为t=t1+t2=2.5s（2）要想时间最短，）要想时间最短，m应一直向应一直向B端做加速运动，端做加速运动，221t alAB 可得可得s02.t 此时传送带的运转速度为此时传送带的运转速度为m/s08.t av 4r/s)(r/min2402或可得由 nnRrv 4、如图所示，两轮靠皮带传动，绷紧的皮带始终、如图所示，两轮靠皮带传动，绷紧的皮带始终保

7、持保持3m/s的速度水平匀速运动一质量为的速度水平匀速运动一质量为1kg的小物的小物体无初速度的放到皮带轮的体无初速度的放到皮带轮的A处，若物体与皮带的动处，若物体与皮带的动摩擦因数摩擦因数0.2，AB间距为间距为5.25m取取g =10m/s2 （1）求物体从）求物体从A到到B所需的时间；所需的时间； （2）传送带对物体做了多少功？）传送带对物体做了多少功？ （3）传送带与物体之间产生了多少热量？）传送带与物体之间产生了多少热量？vAB解：解：（1）物体先做匀加速运动）物体先做匀加速运动,速度达到速度达到v后做匀速运动后做匀速运动2m/s2 ga s511.avt m25221211.ats

8、 m3252255122 .ssvtss122 vsts5221.ttt （2）传送带对物体做功等于物体动能的增量）传送带对物体做功等于物体动能的增量J5431212122.mvW （3）木块与传送带的相对位移）木块与传送带的相对位移S =vt1- s1=2.25m传送带与物体之间产生热量传送带与物体之间产生热量J542522.SmgWf 5如图（如图（a）所示，一滑块在光滑曲面轨道上由静）所示，一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑止开始下滑h高度后进入水平传送带，传送带的运行速高度后进入水平传送带，传送带的运行速度大小为度大小为v4m/s，方向如图。滑块离开传送带后在离，方向如图。滑块离开传

9、送带后在离地地H高处水平抛出，空气阻力不计，落地点与抛出点的高处水平抛出，空气阻力不计，落地点与抛出点的水平位移为水平位移为s。改变。改变h的值测出对应的的值测出对应的 s值，得到如图值，得到如图（b）所示）所示h0.8m范围内的范围内的s2随随h的变化图线，由图线的变化图线，由图线可知，抛出点离地高度为可知，抛出点离地高度为H _ m，图中，图中hx_m。 解见下页解见下页s2/m2h/m0hx3.232960.8（b）LhvHs（a）101.6m/s420 ghvs220 vsgHtm10212 gtHghvt2 ghghtvs4222202 gh.hsx42332962 由图像知：由图像

10、知：h=0.8m时，时，s2=32m2，图像的斜率图像的斜率解得解得 hx=1.6m解：解：s2/m2h/m0hx3.232960.8（b） 6、如图所示，固定的光滑圆弧轨道、如图所示，固定的光滑圆弧轨道ACB的半径为的半径为0.8m，A点与圆心点与圆心O在同一水平线上，圆弧轨道底端在同一水平线上，圆弧轨道底端B点与圆心在同一竖直线上点与圆心在同一竖直线上. C点离点离B点的竖直高度为点的竖直高度为0.2m.物块从轨道上的物块从轨道上的A点由静止释放，滑过点由静止释放，滑过B点后进入点后进入足够长的水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方足够长的水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方向运转，不计

11、物块通过轨道与传送带交接处的动能损向运转，不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失，物块与传送带间的动摩擦因数为失，物块与传送带间的动摩擦因数为0.1，g取取10m/s2.（1）求物块从）求物块从A点下滑到点下滑到B点时速度的大小点时速度的大小.（2）若物块从）若物块从A点下滑到点下滑到传送带上后，又恰能返回传送带上后，又恰能返回到到C点，求物块在传送带点，求物块在传送带上第一次往返所用的时间上第一次往返所用的时间. CABO解：解：CABO （1）由机械能守恒定律得，由机械能守恒定律得，221Bmvmgr m/s42 grvB（2）物块先在传送带上作匀减速直线运动，运动时间为物块先在传送带上

12、作匀减速直线运动，运动时间为s414001 avtB 通过的位移为通过的位移为m8124020221 avxB物块再在传送带上作匀加速直线运动，其末速度由物块再在传送带上作匀加速直线运动，其末速度由2121mvmgh 得得m/s221 ghv则匀加速直线运动的时间为则匀加速直线运动的时间为s2102012 avtm212222212 avxm628213 xxxs326133 vxtstttt9324321 所以物块在传送带上第一次往返所用的时间为所以物块在传送带上第一次往返所用的时间为匀速运动的时间为匀速运动的时间为然后再作匀速运动，其通过的位移为，然后再作匀速运动，其通过的位移为，通过的位

13、移为通过的位移为7如图所示，倾角为如图所示，倾角为30的光滑斜面的下端有一水平的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以传送带，传送带正以6m/s速度运动，运动方向如图所速度运动，运动方向如图所示。一个质量为示。一个质量为m的物体的物体(物体可以视为质点物体可以视为质点)，从，从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不点时，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速率变化。物体与传送带间的动摩擦因数为0.5 ，物体，物体向左最多能滑到传送带左右两端向左最多能滑到

14、传送带左右两端AB的中点处，重力加的中点处，重力加速度速度g=10m/s2，则：，则：(1) 物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？(2) 传送带左右两端传送带左右两端AB间的距离间的距离LAB为多少？为多少？(3) 如果将物体轻轻放在传送带如果将物体轻轻放在传送带左端的左端的B点点,它沿斜面上滑它沿斜面上滑的最大高度为多少？的最大高度为多少？hvAB30解：（解：（1） masinmg 2m/s5 singa221atsinh s6122.singht （2）传送带左右两端）传送带左右两端AB间的距离为间的距离为L, 02 Lmgmgh m8

15、12.L （3）hvAB30221mvmgs L.s m63物体在到达物体在到达A点前速度与传送带相等。点前速度与传送带相等。它沿斜面上滑的最大高度为它沿斜面上滑的最大高度为hhmgmv 221m81.h 8如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的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水平传送带的长度为L8m，传送带的皮带轮的半径，传送带的皮带轮的半径均为均为R0.2m，传送带的上部距地面的高度为，传送带的上部距地面的高度为h0.45m，现有一个旅行包（视为质点）以，现有一个旅行包（视为质点）以v010m/s的的初速度水平地滑上水平传送带已知旅行包与皮带之初速度水平地滑

16、上水平传送带已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为0.6皮带轮与皮带之间始终不打皮带轮与皮带之间始终不打滑滑 g取取10m/s2讨论下列问题：讨论下列问题： 若传送带静止，旅行包滑到若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时端时，人若没有及时取下，旅行包将从取下，旅行包将从B端滑落则包的落地点距端滑落则包的落地点距B端的水端的水平距离为多少？平距离为多少？ 设皮带轮顺时针匀速转动，设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带轮的角速度若皮带轮的角速度1=40 rad/s，旅行包落地点距旅行包落地点距B端的水平距离端的水平距离又是多少？又是多少？LhBAv0 设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动

17、，写出设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，写出旅行包落地点距旅行包落地点距B端的水平距离端的水平距离s 随皮带轮的角速度随皮带轮的角速度变化的关系式并画出变化的关系式并画出s-的图象的图象/rads-1s/m0解：解： （1）旅行包做匀减速运动）旅行包做匀减速运动2m/s6 ga 旅行包到达旅行包到达B端速度为端速度为m/s2220 aLvv包的落地点距包的落地点距B端的水平距离为端的水平距离为m602.ghvvts （2）当）当1=40 rad/s时，皮带速度为时，皮带速度为 v1=1R=8m/s 当旅行包的速度减为当旅行包的速度减为v1=8 m/s时时,在皮带上运动了位移在皮带上运动了位

18、移m8m322120 avvs以后旅行包做匀速直线运动，所以旅行包到达以后旅行包做匀速直线运动，所以旅行包到达B端端的速度也为的速度也为v1=8m/s，包的落地点距包的落地点距B端的水平距离为端的水平距离为m422111.ghvtvs （3）皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，、若、若0V皮皮2 m/s，即，即010 rad/s时，货物从时，货物从A到到B一直匀减速运动，一直匀减速运动，s=0.6（m）、若、若2 m/sV皮皮10 m/s，即，即1050 rad/s时，时，货物从货物从A到到B先减速再匀速运动：先减速再匀速运动：VB=R 若若V皮皮=10m/

19、s即即=50 rad/s时，货物从时，货物从A到到B匀速运动匀速运动落地点到落地点到B点的水平距离：点的水平距离： 0602.ghRs 、因为若货物一直加速时，、因为若货物一直加速时，aLvvB2202 货物在货物在B点时的速度：点时的速度：vB=14 m/s，若若10 m/sV皮皮14 m/s即即5070 rad/s时，货物从时，货物从A到到B先加速再匀速，先加速再匀速，所以所以, vB=R 落地点到落地点到B点的水平距离：点的水平距离： 0602.ghRs 、若、若V皮皮14 m/s即即70 rad/s时，货物一直加速，货时，货物一直加速，货物在物在B点时的速度：点时的速度：vB=14 m

20、/s，落地点到落地点到C点的水平距离恒为：点的水平距离恒为：(m)242.ghvsB 画出水平距离画出水平距离s 随皮带轮的角速度随皮带轮的角速度变化的图象如图所示变化的图象如图所示 /rad.s10 107040s/m0.62.44.29如图所示，如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为高度为h，末端，末端B处的切线方向水平一个质量为处的切线方向水平一个质量为m的小的小物体物体P从轨道顶端从轨道顶端A处由静止释放，滑到处由静止释放，滑到B端后飞出，落端后飞出，落到地面上的到地面上的C点，轨迹如图中虚线点，轨迹如图中虚线BC所示已知它落地所示已知它落地

21、时相对于时相对于B点的水平位移点的水平位移OCl现在轨道下方紧贴现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带点安装一水平传送带，传送带的右端与的右端与B的距离为的距离为l/2当传送带静止时，让当传送带静止时，让P再次从再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的水平飞出，仍然落在地面的C点当驱动轮转动从而带点当驱动轮转动从而带动传送带以速度动传送带以速度v匀速向右运动时（其他条件不变），匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为的落地点为D（不计空气阻力）（不计空气阻力）(1)求求P滑至滑至B点时的速度大小；

22、点时的速度大小； (2)求求P与传送带之间的动摩擦因数与传送带之间的动摩擦因数( (3) )求出求出O、D间的距离间的距离s随速度随速度v变化变化的函数关系式的函数关系式. .slDCOABPvl/2h解：解：slDCOABPvl/2h （1）物体）物体P在在AB轨道上滑动时，物体的机械能守轨道上滑动时，物体的机械能守恒，根据机械能守恒定律恒，根据机械能守恒定律2021mvmgh 得物体得物体P滑到滑到B点时的速度为点时的速度为 ghv20 （2）当没有传送带时，物体离开）当没有传送带时，物体离开B点后作平抛运动，点后作平抛运动，运动时间为运动时间为t，ghlvlt20 当当B点下方的传送带静

23、止时，物体点下方的传送带静止时，物体从传送带右端水平抛出，在空中运从传送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为动的时间也为t，水平位移为，水平位移为l/ /2，因此物体从传送带右端抛出的速度因此物体从传送带右端抛出的速度22201ghvv 根据动能定理，物体在传送带上滑动时，有根据动能定理，物体在传送带上滑动时，有212021212mvmvlmg 解出物体与传送带之间的动摩擦因数为解出物体与传送带之间的动摩擦因数为 lh23 即即 时时, ,物体在传送带上一直做匀减速运动物体在传送带上一直做匀减速运动, ,离离开传送带的速度仍为开传送带的速度仍为v1 1, ,落地的水平位移为落地的水平位移为l/

24、 /2, ,即即sl 1vv 22/ghv （3）当传送带向右运动时，若传送带的速度）当传送带向右运动时，若传送带的速度 ，当传送带的速度当传送带的速度 时，物体将会在传送带上时，物体将会在传送带上做一段匀变速运动如果尚未到达传送带右端，速度做一段匀变速运动如果尚未到达传送带右端，速度即与传送带速度相同，此后物体将做匀速运动，而后即与传送带速度相同，此后物体将做匀速运动，而后以速度以速度v离开传送带离开传送带v的最大值的最大值v2为物体在传送带上为物体在传送带上一直加速而达到的速度，即一直加速而达到的速度，即22/ghv 202221212mvmvlmg 由此解得由此解得ghv272 当当 ，

25、物体将以速度，物体将以速度 离开传送带，离开传送带，因此得因此得O、D之间的距离为之间的距离为 2vv ghv272 )(lghtls712272 当当 ，即，即 时，物体从传送时，物体从传送带右端飞出时的速度为带右端飞出时的速度为v，O、D之间的距离为之间的距离为 21vvv ghvgh2722 )ghv(lvtls22122 综合以上的结果，得出综合以上的结果，得出O、D间的距离间的距离s随速度随速度v变化变化的函数关系式为：的函数关系式为： )ghv()(l)ghvgh()ghv(l)ghv(l)v( s27712272222122210. “潮汐发电潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规

26、模最大、是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式技术较成熟的一种方式.某海港的货运码头某海港的货运码头,就是利用就是利用“潮汐发电潮汐发电”为皮带式传送机供电为皮带式传送机供电,图图1所示为皮带式传所示为皮带式传送机往船上装煤。本题计算中取送机往船上装煤。本题计算中取sin18o=0.31,cos18o=0.95, 水的密度水的密度 =1.0103kg/m3, g=10m/s2。 （1）皮带式传送机示意图如图）皮带式传送机示意图如图2所示所示, 传送带与水平方传送带与水平方向的角度向的角度 = 18o, 传送带的传送距离为传送带的传送距离为L = 51.8m, 它始终它始终以以v

27、 = 1.4m/s的速度运行。在传送带的最低点的速度运行。在传送带的最低点, 漏斗中的漏斗中的煤自由落到传送带上煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为可认为煤的初速度为0), 煤与传送煤与传送带之间的动摩擦因数带之间的动摩擦因数 = 0.4，求：，求：从煤落在传送带从煤落在传送带上到运至传送带上到运至传送带最高点经历的时最高点经历的时间间t；图图2大海大海涡轮机涡轮机水坝水坝水库水库图图3（2）图）图3为潮汐发电的示意图。左侧是大海，中间有为潮汐发电的示意图。左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库。当涨潮到海水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库。当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进

28、入海湾水库，发电机在平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电。设某潮门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电。设某潮汐发电站发电有效库容汐发电站发电有效库容V =3.610 6m3，平均潮差，平均潮差h = 4.8m，一天涨落潮两次，一天涨落潮两次，发电四次。水流发电的效率发电四次。水流发电的效率1 = 10。求该电站一天内。求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率利用潮汐发电的平均功率P；（3）传送机正常运行时，）传送机正常运行时，1秒钟有秒钟有m = 50kg的

29、煤从的煤从漏斗中落到传送带上。带动传送带的电动机将输入漏斗中落到传送带上。带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率电能转化为机械能的效率2 = 80%，电动机输出机，电动机输出机械能的械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦（不包用来克服传送带各部件间的摩擦（不包括传送带与煤之间的摩擦）以维持传送带的正常运括传送带与煤之间的摩擦）以维持传送带的正常运行。若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同行。若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？时使多少台这样的传送机正常运行？解：（解：（1）煤在传送带上的受力如右图所示煤在传送带上的受力如右图所示: m gNf根据

30、牛顿第二定律根据牛顿第二定律 m gcos m gsin = m a设煤加速到设煤加速到v需要时间为需要时间为t1 v = at1 t1 = 2s设煤加速运动的距离为设煤加速运动的距离为s1 v2 = 2as1 s1 = 1.4m设煤匀速运动的时间为设煤匀速运动的时间为t2 L s1 = vt2 t2 = 36s总时间总时间 t = t1 + t2 = 38s （2）一次发电，水的质量）一次发电，水的质量M = V = 3.6109kg 重力势能减少重力势能减少2hMgEP 一天发电的能量一天发电的能量E = 4 EP10 %平均功率平均功率tEP 求出求出 P = 400kW（3）一台传送机，将）一台传送机，将1秒钟内落到传送带上的煤送秒钟内落到传送带上的煤送到传送带上的最高点，煤获得的机械能为到传送带上的最高点，煤获得的机械能为 sin212 mgLmvE机机传送带与煤之间因摩擦产生的热传送带与煤之间因摩擦产生的热 scosmgQ 煤与传送带的相对位移煤与传送带的相对位移m4111.svts 设同时使设同时使n台传送机正常运行，根据能量守恒台传送机正常运行，根据能量