专题二传送带问题

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1、常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 1 - 专题二 传送带问题一、分类：水平、倾斜两种、按转向分顺时针、逆时针转两种，按转速是否变化分匀速、匀减速、匀加速三种。二、受力和运动分析的关键：摩擦力突变（大小、方向）发生在 V 物 与 V 传 相同的时刻(1) 物体与传送带同向运动1. v 物 v 带(2) 物体与传送带反向运动三、功能分析功能关系： WF= EK+ EP+Q 对 W、 Q的正确理解（ 1）传送带做的功： WF=F S 带（ 2）产生的内能： Q=f S 相对（ 3）如物体无初速，放在水平传送带上，则物体获得的动能 EK，因摩擦而产生的热量 Q有如下关系

2、EK=Q=mv2/2 【例题分析】一、水平传送带问题的变化类型例 1如图，水平传送带两个转动轴轴心相距 20m，正在以 v 4.0m/s 的速度匀速传动，某物块（可视为质点）与传送带之间的动摩擦因数为 0.1,将该物块从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物块将到达传送带的右端（ g=10m/s2） ？例 2（ 1）题中，若水平传送带两个转动轴心相距为 2.0m，其它条件不变，则将该物体从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物体将到达传送带的右端？（ g=10m/s2）例 3（ 1）题中，若提高传送带的速度，可以使物体从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短。为使物体传到

3、另一端所用的时间最短，传送带的最小速度是多少？变式训练： 如图，一物块沿斜面由 H 高处由静止滑下，斜面与水平传送带相连处为光滑圆弧，物体滑离传送带后做平抛运动，当传送带静止时，物体恰落在水平地面上的 A 点，则下列说法正确的是（ ）。A当传送带逆时针转动时，物体落点一定在 A 点的左侧B当传送带逆时针转动时，物体落点一定落在 A 点C当传送带顺时针转动时，物体落点可能落在 A 点D当传送带顺时针转动时，物体落点一定在 A 点的右侧H A 常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 2 - 二倾斜传送带问题的变化类型例 1：如图所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为 =37，将

4、一小物块轻轻放在正在以速度v=10m/s 匀速逆时针传动的传送带的上端，物块和传送带之间的动摩擦因数为 0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小） ，传送带两皮带轮轴心间的距离为 L 29m，求将物块从顶部传到传送带底部所需的时间为多少（ g=10m/s2） ？例 2：上题中若 8.0 ，物块下滑时间为多少？变式训练 ： （如图所示）传送带与水平方向夹角为 ，当传送带静止时，在传送带上端轻放一小物块 A ，物块下滑到底端时间为 t，则下列说法正确的是（ ）。A 当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定大于 tB当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定等于 tC当传送带逆时针转动时，物块下滑的

5、时间可能等于 tD当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定小于 t例 3、一传送带装置示意如图，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， D和 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。每个箱子在处投放后 , 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段时的微小滑动） . 已知在一段相当长的时间 T内， 共

6、运送小货箱的数目为 . 这装置由电动机带动 , 传送带与轮子间无相对滑动 , 不计轮轴处的摩擦 . 求电动机的平均输出功率。v 常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 3 - 专题一 传送带问题 姓名【精选试题训练】1、如图，传送带两轮间距为 L，传送带运动速度为 v0，今在其左端静止地放一个木块，设木块与传送带之间的动摩擦因数为 ，放上木块后传送带速率不受影响，则木块从左端运动到右端的时间可能为（ ）A 、0vL B、gvvL200C、 gL2 D、02vL2、如图所示，当传送带静止时，物体从左端以速度 v0滑上传送带后，落到地面上的 P点，若传送带随轮逆时针转动，仍

7、让物体由左端以速度 v0滑上传送带，那么( ) A 、它仍落在 P点 B 、它将落在 P 点左边C 、它将落在 P点右边 D、无法判定落点3、 如图， 物体沿圆弧形轨道滑下后，进入足够长的水平传送带，传送带沿图示方向运转，则传送带对物体做功情况不可能的是（ ）A. 始终不做功 B. 先做负功后做正功C.先做正功后不做功 D. 先做负功后不做功4、 水平传送带以 10m/s 速度向左运行， 在 A端无初速度地放一质量为0.5kg 的物块，它与传送带之间的动摩擦因数为 0.5 ，传送带上 A、 B相距 12m，则物块由 A 运动到 B需要多长时间？5、如图所示，水平传送带两端相距 s=4.5m.

8、工件与传送带间的动摩擦因数 0.1 ，工件滑上 A端时速度 vA=5 m/s ，设工件到达 B端时的速度为 vB 。（ 1）若传送带静止不动，求 vB（ 2）若传送带以 v=5.5m/s 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（ 3）若传送带以 v=5.5m/s 顺时针匀速转动，求 vB及工件由 A到B所用的时间。常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 4 - 6、如图，传送带与水平面夹角为 370 ，并以 v=10m/s 逆时针运行，在传送带的 A 端轻轻放一个质量为 0.2kg 的木块，物体与传送带之间的动摩擦因数 =0.5 ， 传送带

9、AB长 16 米，求：（ 1）物体从传送带上端滑到下端的时间？（ 2）木块滑到底端的过程中，摩擦力对木块做的功、产生的热量各是多少？7、 将一粉笔头轻放在以 2m/s 的恒定速度运动的传送带上， 传送带上留下一条长度为 4m的划线 ( 粉笔头只要相对于传送带运动就能划线 ) ；若使该传送带改做匀减速运动，加速度为1.5m/s 2，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一粉笔头轻放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线？8、如图，半径为 r=20cm 的两圆柱 A 和 B，靠电动机带动按同方向均以 8rad/s 的角速度匀速转动， 两圆柱的转动轴互相平行且在同一平面内，转动方向图中

10、已标出，质量均匀的木棒放置其上，重心起始恰在B的上方， 棒和圆柱体间的动摩擦因数为 0.16 ， 图中 s=1.6m， L 4m，从棒开始运动到重心恰在 A上方需要时间为多少？A B 常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 5 - 9、如图所示，长为 L=9m 的传送带与水平方向的倾角 =37，在电动机的带动下以 v=4m/s的速率沿顺时针方向运行，在传送带的 B 端有一离传送带很近的挡板 P 可将传送带上的物体挡住，在传送带的 A 端无初速度地释放一质量 m=1Kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为 0.5 ，物体与挡板碰撞时的能量损失及碰撞时间均不计。在物体与挡板

11、 P 第一次相碰后，物体再次上升到最高点的过程中，由于摩擦而产生的热量为多少？试求物体最终的运动状态以及达到该运动状态后电动机的输出功率 P 10、 如图示， 距地面高度 h=5m 的平台边缘水平放置一两轮间距为 d=6m 的传送带， 一小物块从平台边缘以 v0=5m/s 的初速度滑上传送带。已知平台光滑，物块与传送带间的动摩擦因数 =0.2，设传送带的转动速度为 v，且规定顺时针转动 v为正，逆时针转动 v为负。试分析画出小物块离开传送带右边缘落地的水平距离 S 与 v的变化关系图线。常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 6 - 11、如图 3-1 所示的传送皮带，

12、其水平部分 ab=2 米， bc=4 米， bc 与水平面的夹角 = 37，一小物体 A 与传送皮带的滑动摩擦系数 = 0.25，皮带沿图示方向运动，速率为 2 米 /秒。若把物体 A 轻轻放到 a 点处，它将被皮带送到 c 点，且物体 A 一直没有脱离皮带。求物体 A 从a 点被传送到 c 点所用的时间。常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 7 - 传送带问题参考答案：一、 例 1 解析：物块放到传送带上后先做匀加速运动，若传送带足够长，匀加速运动到与传送带同速后再与传送带一同向前做匀速运动物块匀加速间 gvavt1 =4s 物块匀加速位移 2212121 gtat

13、s =8m 20m8m 以后小物块匀速运动物块匀速运动的时间 smvsst 3482012物块到达传送带又端的时间为： stt 721例 2、解析：若平传送带轴心相距 2.0m，则根据上题中计算的结果则 2m8m，所以物块在两迷的位移内将一直做匀加速运动，因此 sgst 2101.0222例 3、解析：当物体一直做匀加速运动时，到达传送带另一端所用时间最短，所以传送带最小速度为： smgsasv /3.620101.0222变式训练： BC 二、例 1、解析：物块放到传送带上后，沿斜面向下做匀加速直线运动，开始相对于传动带向后运动，受到的摩擦力向前（物体受力如图所示），所以：mgG （ 1）s

14、inGN ；（ 2）Nf （ 3）mamgmg cossin （ 4）由以上四式可得：21 /10cossin smgga当物体加速到与传送带同速时，位移为：mLmavs 295221 savt 111物块加速到与传送带同速后，由于cossin mgmg ，所以物块相对于传送带向下运动，摩擦力变为沿斜面向上（受力如图示）所以加速度为 22 /2cossin smmggasttavtsLs 221 222212 因此物体运动的总时间为 sttt 321G G2G1f N G G2G1f N 常州市第一中学 2008 届高三物理第三轮复习 责编：王鹤林- 8 - 例 2、 解析： 若 8.0 ，

15、开始 （即物块与传送带同速前） 物体运动情况与上题相同， 即 st 11 ，当物块与传送带同速后，由于 cossin mgmg ，所以物块与传送带同速后与传送带一起做匀速运动，则 svsLt 4.212 ，因此时间为： sttt 3.321 。变式训练： BD 例 3、训练： 1 、 BCD 2 、 A 3 、 B 4 、 2.2S 5 、 (1)4m/s (2) 能 4m/s （ 3） 5.5m/s 0.84s 6、 2s -4.8J 4.8J 7 、 1m 8 、 1.5S 9 、 (1)12J.7.2N.S 沿斜面向上 .16.8J (2)停在 P 处， 16W 10 、如右图11、分析

16、与解：物体 A 轻放到 a 点处，它对传送带的相对运动向后，传送带对 A 的滑动摩擦力向前，则 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同。设此段时间为 t1，则：a1= g=0.25x10=2.5 米 /秒 2 t=v/a1=2/2.5=0.8 秒设 A 匀加速运动时间内位移为 S1，则：设物体 A 在水平传送带上作匀速运动时间为 t2，则设物体 A 在 bc 段运动时间为 t3，加速度为 a2，则：a2=g*Sin37 - gCos37 =10x0.6-0.25x10x0.8=4 米 /秒 2解得： t3=1 秒 （ t3=-2 秒舍去）所以物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间 t=t 1+t 2