传送带问题专题讲解

1、传送带问题专题讲解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

2、对位移。一、基础练习【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0.1，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？【讨论】_ V1、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分别是多少？门72、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，因摩擦 而产生的热量分别是多少？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 数为卩。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带

3、以恒定的加速度a 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。情景变换二、当传送带倾斜时【示例 3】如图所示倾斜的传送带以一定的速度逆时针运转，现将一物体轻放在传送带的顶端, 此后物体在向下运动的过程中。（）A 物体可能一直向下做匀加速运动，加速度不变B. 物体可能一直向下做匀速直线运动C. 物体可能一直向下做匀加速运动，运动过程中加速度改变D. 物体可能先向下做加速运动，后做匀速运动情景变换三、与功和能知识的联系【示例 4】、如图所示，电动机带着绷紧的传送带始终保持vo=2m/s的速度

4、运行，传送带与水平面间的夹角为30 ：现把一个质量为m=10kg 的工件轻放在传送带上，传送到 h=2m 的平台上，已知 工件与传送带之间的动摩擦因数为=.3/2,除此之外，不计其它损耗。则在皮带传送工件的过程中，产生内能及电动机消耗的电 能各是多少？ （ g=10m/s2）情景变换四、与动量知识的联系【示例 5】、如图所示，水平传送带AB 足够长，质量为 W 1kg 的木块随传送带一起以 V1= 2m/s的速度向左匀速运动（传送带的速度恒定），木块与传送带的摩擦因数二=05，当木块运动到最左端 A 点时，一颗质量为 m= 20g 的子弹，以 w= 300m/s 穿岀，穿岀速度 v = 50m

5、/s，设子弹射穿木块的时间极短，（1）木块遭射击后远离 A 的最大距离；的水平向右的速度，正对射入木块并g 取 10m/s2）求：AB)DD)B当皮带轮不转动时，通过传输带的时间为4m 的划线;将另一个粉速度逆时针转动，在传送带上ATB图 26、将一粉笔头轻放在若使该传送带做匀减速运动笔头放在传送带上,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送 木块滑到底部所需时间 t 与传送带始终静止不动所t0D.A、B两种情况都有可能匚一图 2水平进入长为 L 的静止的传送带 则当传送带转动时， 物体仍以上4、如图 24 所示，传送带与地面成夹角 时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量 带间的动摩擦因数卩

6、=0.9，已知传送带从 从 A 到 B需要的时间为多少？5、如图 2 19 所示带突然向下开动时，需时间 t0相比是（A.t=toe =37 ，以 10m/s 的速度顺m=0.5 kg 的物体，它与传送ATB的长度 L=50m，则物体C.tto（2）木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间。、巩固练习）4J4J B B .摩擦力对物体做的功为-4J4JI电动机做功的功率为 8W它由两台皮带传送机组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（加速度为 1.5m/s2）并且在传送带上做匀减速的同时 该粉笔头在传送带上留下多长划痕？（g 取 10m/s2）13,下列说法Vo中正确

7、的是1、水平传输装置如图所示，在载物台左端给物块一个初速度。当它通过如图方向转动的传输带所用时间ti。当皮带轮改为与图示相反的方向传输时，通过传输带的时间为 t2A . t1一定小于 t2B . t2 t3 t1；C .可能有 13= 12= t1;D .一定有 t1= t2 t3。2、质量为 m 的物体从离传送带高为H 处沿光滑圆弧轨道下滑，落在水平地面的 Q 点，已知物体与传送带间的动摩擦因数为卩述方式滑下，将落在 Q 点的左边还是右边？3、如图 2 1 所示，传送带与地面成夹角e=37 ，以 10m/s端轻轻地放一个质量m=0.5 kg 的物体，它与传送带间的动摩擦因数-=0.5的长度

8、L=16m，则物体从 A 到 B 需要的时间为多少？7、 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= 0.4kg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=0.25，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？8 8、 如图220所示，足够长水平传送带以2m/s2m/s 的速度匀速运行。现将一质量为2kg2kg 的物体轻放在传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为0.20.2。若不计电动机自身消耗，则将物体传

9、送的过程中（A A.摩擦力对物体做的功为C.电动机做的功为 8J9、图 14 为仓库中常用的皮带传输装置示意图V1图 2 20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V0M的倾角， C, D 两端相距 4. 45m, B, C 相距很近。 水平传送以 5m/s 的速度沿顺时针方向转动， 现 将质量为 10kg的一袋大米无初速度地放在A 段，它随传送带到达 B 端后，速度大小不变地传到倾斜送带的 C 点，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0. 5，g 取 10m/s2, 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C

10、D 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。10、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 v = 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ii= 0.6. 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

11、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？若皮带轮的角速度叼=40 rad/s，旅行包落地点距 B 端的水平距离又是多少？(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3变化的图象.参考答案_2V【示例 1】解：物体加速度 a= ii g=1m/s，经屯=;=2s 与传送带相对静止，所发生的位移a12I-S1S1=2 at1=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2=V =9s，所以共需时间 t=t1+t2=11

12、s、 1【讨论】1、S1=2 vt1=2m， S2=vt1=4m， s=S2-S1=2m12【讨论】2、W1= mgs1=2 mv =4J， Q=卩 mg s=4J【示例 2】【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a0。根据牛顿运动定律，可得a二-g设经历时间 t，传送带由静止开始加速到速度等于V0,煤块则由静止加速到V，有由于 aa0，故 v mgcos0）。211m=10t2t2,4、a这样的加速度只能维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:二8.46m/s。2v 10-2t1s=1.18

13、s, s15.91mv16ma 8.462a以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上，其加速度大小为零（因mgs inev卩 mgcos0）设物体完成剩余的位移S2所用的时间为t2，则s2-0t2, 16m 5.91m=10t2解得：t2= 10.09s,所以：t总=1.18s 10.09s = 11.27s。合22加速度大小a2= 合-=4m/s，位移大小s = L-s1= 6m,m12【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,11tane亠第二阶段物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动。5、A ; 6、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

14、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：v0t0二.S2代入数值可解得：t0= 4 s2所以由速度公式 V（=at可得：a=0.5m/s11所以三角形阴影的面积为：AS = vot =12 1 =1m22所以此时粉笔头画线的长度为1m m7、【解析】 刚开始时，合力的大小为F合1= mgsin37o + 卩 mgcos37o,F合1由牛顿第二定律，加速度大小a1= 合 = 8m/s2，该过程所用时间t1=-= 0.5s，

15、位移大小=1m2a1二者速度大小相同后，合力的大小为F合2= mgsin37o 卩 mgcos37o.2所用时间 s = vt2+a2t2得：t2= 1So(另一个解 t2= 3s 舍去)2摩擦力所做的功W=卩 mgcos37o (s1-s2) = 4.0J，Q= f s相对=卩 mgcos37o【(vot1-S1)+ ( S2-vot2)】 = 0.8Nx3m = 2.4J全过程中生的热【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。mg28、ACD9、【解析】 米袋在 AB 上加速时的加速度a05m/s

16、mv0米袋的速度达到v0=5m/s 时，滑行的距离s0二2.5m：AB =3m，因此米加速2a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mg si nrmgco - ma22Vo代人数据得 a=iom/s，所以，它能上滑的最大距离s - = 1.25m2a顺斜部分传送带沿顺时针方向转动时，米袋速度减为4m/s 之前的加速度为ai =-g(sin vcos =-10m/s2.2 2v1- v0速度减为 4m / s 时上滑位移为 si -= 0.45m2a1米袋速度等于 4m/s 时，滑动摩擦力方向改变，由于丄mgcosa : mg sina，故米继续向上减速运动米袋速度小于 4m/s 减为零前的加速度为-2a2= -g (s i n