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1、精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载高考物理专题：传送带问题高考动向“传送带 ”问题在现代生产应用中特别广泛,以传送带为情形的物理问题,能够特别便利的与牛顿力学的规律相结合,为一个很好的高考命题的平台,因此与传送带相关的物理问题在高考命题中常常显现,这类问题能够较便利的考察同学利用物理规律分析问题和解决问题的才能,受到广大师生的重视；关于传送带的问题,主要可以用来考察：如何分析物体的运动情形.匀变速直线运动规律的运用. 相对运动问题的运算,摩擦力功的运算.动能定理的运用以及系统能的转化和守恒的有关 问题；学问升华一.分析物体在传送带上如何运动的方法1.分析物体在传送带上如何运动和
2、其它情形下分析物体如何运动方法完全一样,但为传送带上的物体受力情形和运动情形也有它自己的特点；详细方法为:（ 1）分析物体的受力情形在传送带上的物体主要为分析它为否受到摩擦力.它受到的摩擦力的大小和方向如何.为静摩擦力仍为滑动摩擦力；在受力分析时,正确的懂得物体相对于传送带的运动方向,也就为弄清晰站在传送带上看物体向哪个方向运动为至关重要的！由于为否存在物体与传送带的相对运动.相对运动的方向打算着物体为否受到摩擦力和摩擦力的方向；（ 2）明确物体运动的初速度分析传送带上物体的初速度时,不但要分析物体对地的初速度的大小和方向,同时要重视分析物体相对于传送带的初速度的大小和方向,这样才能明确物体受
3、到摩擦力的方向和它对地的运动情形；（ 3）弄清速度方向和物体所受合力方向之间的关系物体对地的初速度和合外力的方向相同时,做加速运动,相反时做减速运动；同理,物体相对于传送带的初速度与合外力方向相同时,相对做加速运动,方向相反时做减速运动；2.常见的几种初始情形和运动情形分析（ 1）物体对地初速度为零,传送带匀速运动,（也就为将物体由静止放在运动的传送带上） 物体的受力情形和运动情形如图1 所示：其中V 为传送带的速度,V 10 为物体相对于传送带的初速度,f 为物体受到的滑动摩擦力,V 20 为物体对地运动初速度；（以下的说明中个字母的意义与此相同）物体必定在滑动摩擦力的作用下相对于地做初速度
4、为零的匀加速直线运动；其加速度由牛顿其次定律,求得；在一段时间内物体的速度小于传送带的速度,物体就相对于传送带向后做减速运动,假如传精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载送带的长度足够长的话,最终物体与传送带相对静止,以传送带的速度V 共同匀速运动；（ 2）物体对地初速度不为零其大小为V20,且与V 的方向相同,传送带以速度V 匀速运动,（也就为物体冲到运动的传送带上）如 V 20 的方向与V 的方向相同且V 20 小于 V ,就物体的受力情形如图1 所示完全相同,物体相对于地做初速度为V 20 的匀加速运动,直至与传送带达到共同速度匀速运动；如 V 20 的方向与V
5、的方向相同且V 20 大于 V ,就物体相对于传送带向前运动,它受到的摩擦力方向向后,如图2 所示,摩擦力f 的方向与初速度V 20 方向相反,物体相对于地做初速度为 V 20 的匀减速运动,始终减速至与传送带速度相同,之后以V 匀速运动；（ 3）物体对地初速度V20,与 V 的方向相反如图 3 所示：物体先沿着V 20 的方向做匀减速直线运动直至对地的速度为零；然后物体反方向（也就为沿着传送带运动的方向）做匀加速直线运动；如 V 20 小于 V ,物体再次回到动身点时的速度变为- V 20,全过程物体受到的摩擦力大小和方向都没有转变；如 V 20 大于 V ,物体在未回到动身点之前与传送带达
6、到共同速度V 匀速运动；说明： 上述分析都为认为传送带足够长,如传送带不为足够长的话,在图 2 和图 3 中物体完全可能以不同的速度从右侧离开传送带,应当对题目的条件引起重视；二.物体在传送带上相对于传送带运动距离的运算弄清晰物体的运动情形,运算出在一段时间内的位移X2 ；运算同一段时间内传送带匀速运动的位移X1；两个位移的矢量之=X2- X 1 就为物体相对于传送带的位移；例如： 图一的运动情形中,这就为物体与传送带达到共速前相对于传送带运动的距离,其中的负号说明物体相对于传送带向后运动；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载用相对运动的方法同样可以求出相对位移：在图
7、一中物体以相对初速度V 10= V向左做 匀 减 速 直 线 运 动 ,直 至 相 对 末 速 度 等 于 零 （ 与 传 送 带 达 到 共 速 时 ）； 所 以图二和图三的情形类似,请同学们仿照运算；说明： 传送带匀速运动时,物体相对于地的加速度和相对于传送带的加速度为相同的；三.传送带系统功能关系以及能量转化的运算1.物体与传送带相对滑动时摩擦力的功滑动摩擦力对物体做的功由动能定理其中X 2 为物体对地的位移,滑动摩擦力对物体可能做正功,也可能做负功,物体的动能可能增加也可能削减；滑动摩擦力对传送带做的功由功的概念得,也就为说滑动摩擦力对传送带可能做正功也可能做负功；例如图二中物体的速度
8、大于传送带的速度时物体对传送带做正功；说明： 当摩擦力对于传送带做负功时,我们通常说成为传送带克服摩擦力做功,这个功的数值等于外界向传送带系统输入能量；摩擦力对系统做的总功等于摩擦力对物体和传送带做的功的代数和；即结论： 滑动摩擦力对系统总为做负功,这个功的数值等于摩擦力与相对位移的积；摩擦力对系统做的总功的物理意义为：物体与传送带相对运动过程中系统产生的热量,即2.传送带系统能量的安排（ 1）功能关系要维护传送带匀速运动,必需有外力克服传送带受到的阻力做功而将系统外的能量转化为系统的能量,传送带克服外力做的功W 等于外界注入到系统的能量E,通常情形下,这部分能量 一部分转化为被传送物体的机械
9、能E 机,一部分相互摩擦转化为内能 产生热量Q；由能的转化和守恒定律得：E=E 机 +Q 或者写成W= EK+ EP+Q；（ 2）外力对传送带做功的运算,外力对传送带做功的功率P=F 外 V=f 阻 V热量精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载四.分析方法的简要总结和一些留意的问题1.分析物体运动问题的思路初始条件 相对运动 判定滑动摩擦力的大小和方向 分析出物体受的合外力和加速度大小和方向 由物体速度变化再分析相对运动来判定以后的受力及运动状态的转变；2.分析能量问题的思路外界对系统做的功或者外界注入系统的能量为多少弄清晰注入的能量安排为哪几部分,这些能量分别为多少由
10、能的转化和守恒定律进行运算3.应留意物体在传送带上运动时因相对滑动而产生摩擦生热的运算4.受力分析的过程中要留意摩擦力大小和方向的突变,突变往往发生在物体与传送带速度相等的时刻；5.要留意到传送带对物体可能为以静摩擦力的作用,此运动阶段不产生热量；经典例题透析类型一.传送带的动力学问题分析运算物体在传送带上的运动情形这类问题通常有两种情形,其一为物体在水平传送带上运动,其二为物体在倾斜的传送带上运动；解决这类问题共同的方法为：分析初始条件 相对运动情形 判定滑动摩擦力的大小和方向 分析出物体受的合外力和加速度大小和方向 由物体速度变化再分析相对运动来判定以后 的受力及运动状态的转变,然后依据牛
11、顿其次定律和运动学公式运算；1.物体在水平传送带上的运动情形的运算1.如下列图,水平放置的传送带以速度v=2m/s 向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带 A 端,物体与传送带间的动摩擦因数=0.2,如 A 端与 B 端相距 4 m,就物体由A 运动到 B 的时间和物体到达B 端时的速度为： （）A 2.5 s, 2m/sC 2.5s, 4m/sB 1s, 2m/sD 1s, 4/s思路点拨：小物体放在A 端时初速度为零,且相对于传送带向后运动,所以小物体受到向 前的滑动摩擦力,小物体在该力作用下向前加速,a=g,当小物体的速度与传送带的速度相等时,两者相对静止,不存在摩擦力,小物体开头做匀速
12、直线运动；解析： 所以小物体的运动可以分两个阶段,先由零开头加速,后做匀速直线运动；2小物体开头先做匀加速运动,加速度a=g=2m/s ,达到的最大速度为2m/s；当 v 物 =2m/s 时,；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载, 以后小物体做以2m/s 做匀速直线运动所以 t 总=1s+1.5s=2.5s ,且到达B 端时的速度为2m/s； 答案： A总结升华：（ 1）物体刚放在传送带上时,尽管其对地的初速度为零,但为相对于传送带的初速度却不为零,而为-2m/s,物体受滑动摩擦力作用做匀加速运动；（ 2）假如传送带的长度较小,物体可能没有匀速运动的阶段；（ 3）物
13、体匀速运动时不受摩擦力的作用；举一反三【变式】 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查；如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持v=1m/s 的恒定速率运行；一质量为 m=4kg 的行李无初速度地放在A 处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开头做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动；设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1,2AB 间的距离=2m , g 取 10 m/ s ；（ 1）求行李刚开头运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；（ 2）求行李做匀加速直线运动的时间；（ 3）假如提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到
14、B 处；求行李从A 处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率；解析： 水平传送带问题争论时,留意物体先在皮带的带动下做匀加速运动,当物体的速度增到与传送带速度相等时,与皮带一起做匀速运动,要想传送时间最短,需使物体始终从A 处匀加速到 B 处；（ 1）行李刚开头运动时所受的滑动摩擦力F=mg2以题给数据代入,得 F=4N 由牛顿其次定律,得 F=ma 代入数值,得 a=1 m / s（ 2）设行李做匀加速直线运动的时间为t,行李加速运动的末速度为v=1 m / s ,就 v=at代入数据,得 t=1 s；（ 3）行李从A 处匀加速运动到B 处时,传送时间最短,就精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载代入数据,得tmin =2 s；传送带对应的最小运行速率vmin =atmin代入数据,解得vmin =2 m / s总结升华： 皮带传送
