高中物理重难点冲突之二传送带问题_第1页
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第页共第页共21页 --T内运动到D点，故有（N1）LvoT0由此便可求出v0,电动机的平均功率便可求得。由于N很大，N与N-1实际上可视作相等的。【解析】以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v0,在水平段的运输过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，直到其速度与传送带的速度相等。设这段路程为s,所用的时间为t,加速度为a,则对小货箱有s1at22voat在这段时间内传送带运动的路程为Sovot由上可得So2s用Ff表示小货箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小货箱做功为…L1 2W1Ffs-mvo2传送带克服小货箱对它的摩擦力做功1 2 2WoFfso2mvomvo2两者之差就克服摩擦力做功发出的热量Q-mv22可见，在小货箱加速过程中，小货箱获得的动能与发热量相等。T时间内电动机输出的功为WPT此功用于增加N个小货箱的动能、势能和使小货箱加速时程中克服摩擦力发的热，即有1 2 八WNmv0NmghNQ2N个小货箱之间的距离为(N—1)L,它应等于传送带在 T时间内运动的距离，即有VoT(N1)LNL因T很大，故N亦很大。联立⑦、⑧、⑨、⑩，得22NmN2L2 ,P〒十gh【总结】本题初看起来比较复杂，关于装置的描述也比较冗长. 看来对于实际的问题或比较实际的问题，冗长的描述是常有的。要通过对描述的研究，抓住关键，把问题理想化、简单化，这本身就是一种分析问题、处理问题的能力。通过分析，可以发现题中传送带的水平段的作用是使货箱加速， 直到货箱与传送带有相同的速度。使货箱加速的作用力来自货箱与传送带之间的滑动摩擦力。 了解到这一点还不够，考生还必须知道在使货箱加速的过程中，货箱与传送带之间是有相对滑动的， 尽管传送带作用于货箱的摩擦力跟货箱作用于传送带的摩擦力是一对作用力与反作用力， 它们大小相等，方向相反，但在拖动货箱的过程中，货箱与传送带移动的路程是不同的。因此作用于货箱的摩擦力做的功与传送带克服摩擦力做的功是不同的。 如果不明白这些道理，就不会分别去找货箱跟传送带运动的路程。虽然头脑中存有匀变速直线运动的公式， 但不一定会把它们取出来加以使用。而在这个过程中，不管货箱获得的动能还是摩擦变的热，这些能量最终都来自电动机做的功。传送带的倾斜段的作用是把货箱提升h高度。在这个过程中，传送带有静摩擦力作用于货箱，同时货箱还受重力作用，这两个力对货箱都做功，但货箱的动能并没有变化。因为摩擦力对货箱做的功正好等于货箱克服重力做的功，后者增大了货箱在重力场中的势能。同时在这个过程中传送带克服静摩擦力亦做功，这个功与摩擦力对货箱做的功相等，因为两者间无相对滑动。所以货箱增加的重力势能亦来自电动机。有的同学见到此题后，不知从何下手，找不到解题思路和解题方法，其原因可能是对涉及的物理过程以及过程中遇到的一些基本概念不清楚造成的。求解物理题，不能依赖于

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