高中物理传送带问题强烈推荐

关于高中物理传送带问题强烈推荐第1页，课件共38页，创作于2023年2月

传送带问题是以生活中物理现象为依据，所涉及的物理知识包括运动和力、功和能、圆周运动以及动量等，能比较全面考查我们的知识，培养我们的思维和能力，具有一定的典型性，当然也是考试命题的热点之一。第2页，课件共38页，创作于2023年2月1.一般步骤:以滑块为研究对象，逐段进行双分析，确定符合的规律，列方程求解。特别注意滑块与带子的速度关系对摩擦力的影响。2.常用方法:动力学方法图像法功能关系法动量的观点第3页，课件共38页，创作于2023年2月一般分类：1.水平传送带匀速运动3.斜面形传送带4.组合传送带2.水平传送带变速运动第4页，课件共38页，创作于2023年2月五、分类解析（三）斜面形传送带1.传送带匀速向上运动（1）物体由顶端释放（2）物体由底端释放2.传送带匀速向下运动（1）物体由顶端释放（2）物体由底端释放第5页，课件共38页，创作于2023年2月

专题解说一.命题趋向与考点

传送带问题是以真实物理现象为依据的问题，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，因而，这种类型问题具有生命力，当然也就是高考命题专家所关注的问题．二.知识概要与方法传送带类分水平、倾斜两种;按转向分顺时针、逆时针转两种。（1）受力和运动分析：受力分析中的摩擦力突变（大小、方向）——发生在V物与V带相同的时刻；运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。分析关键是：一是V物、V带的大小与方向；二是mgsinθ与f的大小与方向。第6页，课件共38页，创作于2023年2月

例1、如图所示，水平传送带两端相距s=8m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA=10m/s，设工件到达B端时的速度为vB（g=10m/s2）（1）若传送带静止不动，求vB

（2）若传送带逆时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求vB通过哪些措施可以使得物体不能到达B端？（3）若传送带以v=13m/s顺时针匀速转动，求vB及工件由A到B所用的时间。第7页，课件共38页，创作于2023年2月解答：（1）a＝μg＝6m/s2VA2

-

VB2

=2asVB

＝2m/s

（2）能物体仍然始终减速

VB

＝2m/s

增大物体质量和增大皮带逆时针转动的速度，能阻止吗？（3）物体先加速后匀速

t1

＝（v－vA）/a＝0.5sS1＝vAt1＋at2/2＝5.75mS2＝S－S1=2.25mt2＝S2/v＝0.17s

t＝t1＋t2＝0.67s阻止方法：减小工件初速度、增加皮带长度、增大动摩擦因素物体不能到达B端，将如何运动？第8页，课件共38页，创作于2023年2月（4）在传送带顺时针匀速转动的情况下（传送带运动方向和物体运动方向一致），讨论物体到达B端的速度和传送带速度的关系。c、10m/s≤V带＜

14m/s物体先加速后匀速VB=V带

d、V带≥14m/s物体始终加速VB=14m/sa、V带≤2m/s物体始终减速VB=2m/sb、2m/s≤V带＜10m/s物体先减速后匀速VB=V带c、10m/s≤V带物体加速VB=V带？第9页，课件共38页，创作于2023年2月（5）若物体从B处飞出后做平抛运动，定性画出B的水平位移s’和传送带的速度V带关系。S’

0V带第10页，课件共38页，创作于2023年2月1.v物<v带物体所受摩擦力向前为动力，物体做匀加速直线运动；当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动。

2.v物=v带物体不受摩擦力而做匀速运动。

3.v物>v带

物体所受摩擦力向后为阻力，物体做匀减速直线运动；当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动（一）物体与传送带同向运动（二）物体与传送带反向运动

物体所受摩擦力向后，物体向前做匀减速直线运动；然后做反向的匀加速直线运动。关键是分析：摩擦力的方向

(看物体和皮带的相对运动)第11页，课件共38页，创作于2023年2月例6、如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度V1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以恒定的速率V2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为V2/，则下列说法正确的是（）A、若V1<V2，则V2/=V1 B、若V1>V2，则V2/=V2C、不管V2多大，总有V2/=V2

D、只有V1=V2时，才有V2/=V1

AB

第12页，课件共38页，创作于2023年2月

例3.物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图7所示，再把物块放到P点自由滑下，则：()A.物块将仍落在Q点

B.物块将会落在Q点的左边

C.物块将会落在Q点的右边

D.物块有可能落不到地面上PQA第13页，课件共38页，创作于2023年2月

例4、如图示，物体从Q点开始自由下滑，通过粗糙的静止水平传送带后，落在地面P点，若传送带按顺时针方向转动。物体仍从Q点开始自由下滑，则物体通过传送带后：（）A.一定仍落在P点B.可能落在P点左方C.一定落在P点右方D.可能落在P点也可能落在P点右方解：物体滑下的初速度为v0，传送带静止时，物体滑到右端速度为v1，传送带转动时，物体滑到右端速度为v2，传送带长L由功能关系fL=1/2m(v02-v12)传送带转动时，可能一直减速，也可能先加（减）速后匀速运动，相对滑动的距离为sfs=1/2m(v02-v22)s≤L∴v2≥v1DQP第14页，课件共38页，创作于2023年2月1．水平传送带模型情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速情景3(1)传送带较短时，滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端。其中v0>v返回时速度为v，当v0<v返回时速度为v0第15页，课件共38页，创作于2023年2月例5、如图示，传送带与水平面夹角为370

，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，AB长16米，求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间.（1）传送带顺时针方向转动（2）传送带逆时针方向转动AB解：（1）传送带顺时针方向转动时受力如图示：vNfmgmgsinθ－μmgcosθ=maa=gsinθ－μgcosθ=2m/s2S=1/2at2第16页，课件共38页，创作于2023年2月ABv（2）传送带逆时针方向转动物体受力如图：Nfmg开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动a=gsin370+μgcos370=10m/s2t1=v/a=1sS1=1/2×at2=5mS2=11m

1秒后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上Nfmga2=gsin370-μgcos370=2m/s2

物体以初速度v=10m/s向下作匀加速运动S2=vt2+1/2×a2t22

11=10t2+1/2×2×t22t2=1s∴t=t1+t2=2s

第17页，课件共38页，创作于2023年2月答案：3s第18页，课件共38页，创作于2023年2月第19页，课件共38页，创作于2023年2月30°v例1.

一传送皮带与水平面夹角为30°，以2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于底端，经一段时间送到高2m的平台上，工件与皮带间的动摩擦因数为μ=，取g=10m/s2求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。第20页，课件共38页，创作于2023年2月解:设工件向上运动距离S时，速度达到传送带的速度v，由动能定理可知μmgScos30°–mgSsin30°=0－1/2mv2解得

S=0.8m，说明工件未到达平台时，速度已达到v，所以工件动能的增量为

△EK

=1/2mv2=20J工件重力势能增量为

△EP=mgh=200J在工件加速运动过程中,工件的平均速度为v/2，因此工件的位移是皮带运动距离S'的1/2，即S'=2S=1.6m由于滑动摩擦力作功而增加的内能△E

为

△E=f△S=μmgcos30°(S'－S)=60J电动机多消耗的电能为△EK+△EP+△E=280J第21页，课件共38页，创作于2023年2月2.倾斜传送带模型情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速第22页，课件共38页，创作于2023年2月2.倾斜传送带模型情景3情景4(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后以a2加速(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速第23页，课件共38页，创作于2023年2月

专题解说二.知识概要与方法(2)传送带问题中的功能分析①功能关系：WF=△EK+△EP+Q②对WF、Q的正确理解（a）传送带做的功：WF=F·S带功率P=F×V带（F由传送带受力平衡求得）（b）产生的内能：Q=f·S相对（c）如物体无初速，放在水平传送带上，则在整个加速过程中物体获得的动能EK，因为摩擦而产生的热量Q有如下关系：EK=Q=第24页，课件共38页，创作于2023年2月二、功和能量例3：如图所示,水平长传送带始终以v匀速运动，现将一质量为m的物体轻放于A端,最终物体与传送带一起以v运动，物体速度由0增至v的过程中，摩擦力对物块做的功为

.由于放了物块，带动传送带的电动机多消耗的电能为

..电能转化为？

第25页，课件共38页，创作于2023年2月小结：零摩擦力与物体间相对位移的乘积机械内第26页，课件共38页，创作于2023年2月30°v又解:物体开始受到向上的摩擦力作用,做匀加速运动Nmgf滑动摩擦力f1=μmgcosθ=75Na=μgcosθ-gsinθ=g/4=2.5m/s2经过时间t1=v/a=0.8s速度达到2m/s,上升s1=v2/2a=0.8m然后在静摩擦力作用下做匀速运动,上升s2=3.2m静摩擦力f2=mgsinθ=50Nt2=s2/v=1.6s为保持皮带匀速运动，机器在t1时间内应增加动力75N,在t2时间内应增加动力50N带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能为W=f1vt1+f2vt2

=75×1.6+50×3.2=120+160=280J第27页，课件共38页，创作于2023年2月例4、如图所示，倾角为300的皮带运输机的皮带始终绷紧，且以恒定速度v0＝2m/s顺时针转动，将质量m＝10kg的物体无初速地轻轻放在传送带的底端，经过一段时间后，物体被送到h＝2m的高处，若物体与皮带间的动摩擦因数μ＝√3/2,不计其他损耗，(g＝10m/s2）求：mh（1）物体从底端到顶端,皮带对物体所做的功是多少?（2）在这段时间内电动机消耗的电能是多少?第28页，课件共38页，创作于2023年2月例4解：（1）第一阶段,物块匀加速运动a=μgcosθ－gsinθ=2.5

m/s2t1＝V0/a＝0.8s

S1=at2/2=0.8mf＝μmgcosθ＝75NW1=fs1＝60J

（2）W克1＝f×2S1＝120JW克2＝f静×S2＝160J

W＝W克1＋W克2＝280J

或：Q内＝fd相对=60JE=W+Q内=280J第二阶段，物块匀速运动

f静＝mgsinθ＝50NW2=f静s2＝160JW＝W1＋W2＝220J第29页，课件共38页，创作于2023年2月例5.一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切．现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，点D和点A的高度差为h．稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L．每个箱在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段的微小滑动）．已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N．此装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．ABCD第30页，课件共38页，创作于2023年2月问：（1）AB段上各个小货箱等间距排列吗？放置两个相邻的小货箱的时间间隔是多少？皮带的运行速度多大？答：不等间距，开始阶段匀加速后匀速。

t＝T/NV0＝N·L/T

第31页，课件共38页，创作于2023年2月解析:以地面为参考系，设传送带的速度为v0，水平段，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，

S=½·at2v0=at在这段时间内，传送带运动的路程为：

S0=v0t=2S则传送带对小箱做功为

W＝fS＝½·mv02传送带克服摩擦力做功W0＝fS0＝2×½·mv02（2）电动机的平均输出功率P.

两者之差就是摩擦力做功产生的热量Q＝½·mv02或

Q=f△S=f（S0-S）第32页，课件共38页，创作于2023年2月例6、如图所示，传送带不动时，物体由皮带顶端A从静止开始下滑到皮带底端B用的时间为t，则：（）A.当皮带向上运动时，物块由A滑到B的时间一定大于tB.当皮带向上运动时，物块由A滑到B的时间一定等于tC.当皮带向下运动时，物块由A滑到B的时间可能等于tD.当皮带向下运动时，物块由A滑到B的时间可能小于tABABvNfmgABvNfmgNfmg当μ=0时，C对B、D第33页，课件共38页，创作于2023年2月1．2011·西城一模如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为g.下列说法正确的是(

)A．只有a>gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B．只有a<gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C．只有a＝gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D．无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用B

第34页，