2022年高中物理传送带问题 .docx
精品_精品资料_传送带问题例 1： 一水平传送带长度为20m,以 2ms 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 ,就从把该物体由静止放到传送带的一端开头,到达另一端所需时间为多少？解: 物体加速度 a= g=1m/s2,经 t1=v/a =2s 与传送带相对静止,所发生的位移S1=1/2 at 12=2m, 然后和传送带一起匀速运动经t2=l-s1/v =9s ,所以共需时间 t=t1+t2=11s练习： 在物体和传送带到达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？ S1=1/2vt1=2m, S2=vt1=4m, s=s2-s1=2m 例 2：如图 21 所示,传送带与的面成夹角=37°,以 10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻的放一个质量m=0.5 的物体, 它与传送带间的动摩擦因数=0.5 ,已知传送带从 A B 的长度 L=16m,就物体从 A 到 B 需要的时间为多少？【解析】 物体放上传送带以后,开头一段时间,其运动加速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mg sinamg cosm10m/s 2 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_这样的加速度只能维护到物体的速度到达10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_tv101sa101s,2s15m 16m2a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为由于mgsin mgcos.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_amg sin2mg cosm2m/s2 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设物体完成剩余的位移12s2 所用的时间为t 2 ,2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就 s20t 2a2t 22, 11m= 10t 2t2 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得：t 211 s,或 t2 211s舍去, 所以： t总1 s1 s2 s .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 3：如图 22 所示,传送带与的面成夹角=30°,以 10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻的放一个质量m=0.5 的物体, 它与传送带间的动摩擦因数=0.6 ,已知传送带从 A B 的长度 L=16m,就物体从 A 到 B 需要的时间为多少？【解析】 物体放上传送带以后,开头一段时间,其运动加速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_amgsinmg cos m8.46m/s2 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_这样的加速度只能维护到物体的速度到达10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v10t 1sa8.461.18s,s125.91m2a 16m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 由于 mgsin mgcos.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设物体完成剩余的位移s2 所用的时间为t 2 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就 s20t 2 , 16m 5.91m= 10t 2解得： t210.09 s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以： t总1.18 s10.09s11.27 s .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 4： 如下图,传送带与的面成夹角=37°,以 10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻的放一个质量m=0.5 的物体,它与传送带间的动摩擦因数=0.5 ,已知传送带从A B 的长度 L=5m,就物体从 A 到 B 需要的时间为多少？【解析】 物体放上传送带以后,开头一段时间,其运动加速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mg sinamg cosm10m/s 2 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_这样的加速度只能维护到物体的速度到达10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1tv10 s a101s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2s15m2a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此时物休刚好滑到传送带的低端.所以： t总1 s .例题 5： 如下图,传送带与的面成夹角=37°,以 10m/s 的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻的放一个质量m=0.5 的物体,它与传送带间的动摩擦因数=0.9 ,已知传送带从 A B 的长度 L=50m,就物体从 A 到 B 需要的时间为多少？2【解析】 物体放上传送带以后,开头一段时间,其运动加速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_amg cosmg sinm1.2m/s .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_这样的加速度只能维护到物体的速度到达10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_tsv101a1.28.33s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2s141.67m 50m2 a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 由于 mgsin mgcos.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设物体完成剩余的位移s2 所用的时间为t 2 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就 s20t 2 , 50m 41.67m=10t 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得： t 28.33 s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以： t总8.33 s8.33s16.66 s .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例题 6：在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带.当旅客把行李放2到传送带上时, 传送带对行李的滑动摩擦力使行李开头做匀加速运动.随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进.设传送带匀速前进的速度为0.25m/s ,把质量为 5kg 的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s 的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解法一： 行李加速到 0.25m/s 所用的时间： t v0 a0.25 s 0.042s 6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_行李的位移： x 行李1 at 2 160.042 2 m=0.0053m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22传送带的位移：x 传送带 V0t 0.25 × 0.042m 0.0105m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_摩擦痕迹的长度：xx传送带x行李0.0052m5mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_求行李的位移时仍可以用行李的平均速度乘以时间,行李做初速为零的匀加速直线运动,v0v.2例题 7： 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.初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a0 开头运动, 当其速度到达 v0 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.【解析】方法一：依据“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.依据牛顿运动定律,可得ag设经受时间 t ,传送带由静止开头加速到速度等于v0,煤块就由静止加速到v,有v0a 0tva t由于 a<a0,故 v<v0,煤块连续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间t ' ,煤块的速度由 v 增可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_加到 v0,有v0va t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹.设在煤块的速度从0 增加到 v0 的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0 和 s,有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_00s1 a t 22v0t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2sv02a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_传送带上留下的黑色痕迹的长度ls0s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由以上各式得v2ag00l可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方法四：用图象法求解2a0g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_画出传送带和煤块的V t 图象,如图 2 6 所示.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其中 t1v0 , tv0,2a0g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_黑色痕迹的长度即为阴影部分三角形的面积,有：11vvv2 ag可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_lv tt v 00 00可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_220210ga02a0g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 8： 一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中心.桌布的一边与桌的AB边重合,如图 27,已知盘与桌布间的动摩擦因数为l ,盘与桌面间的动摩擦因数为2.现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边.假设圆盘最终未从桌面掉下,就加速度a 满意的条件是什么. 以 g 表示重力加速度 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【解析】21. 由牛顿其次定律： l mg=mla 由运动学学问： v 1 =2al x 12. 桌布从突然以恒定加速度a 开头抽搐至圆盘刚离开桌布这段时间内做匀加速运动的过程.设桌布从盘下抽出所经受时间为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x1, 由运动学学问：x = 1 at 222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x1= 12a1t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_而 x= 1 L+x123. 圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动的过程.2设圆盘离开桌布后在桌面上作匀减速运动,以a2 表示加速度的大小,运动x 2 后便停下,由牛顿其次定律： 2mg ma2由运动学学问： v 1 =2a2 x 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_盘没有从桌面上掉下的条件是：x21 L x12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_练习：1. 如下图,水平传送带以速度v 匀速运动,一质量为m 的小木块由静止轻放到传送带上, 假设小木块与传送带之间的动摩擦因数为,当小木块与传送带相对静止时,小木块相对传送带的位移是多少？【解析】在木块从开头加速至与传送带到达共同速度的过程中F摩FNmg- 5 -图 2 12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F合mgagmm由公式 v22axv 2v 2可得： x2a2 gtvv从木块静止至木块与传送带到达相对静止的过程中木块加速运动的时agv 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_传送带运动的位移x'vtg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_木块相对传送带滑动的位移v2xx'x2 g摩擦产生的热：v 21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_QF摩·xmg·2 gmv22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 如下图,倾角为 37o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,使它从静止开头沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为=0.25 ,取 g=10m/s2 .求木块滑究竟的过程中,相对传送带位移是多少？【解析】 刚开头时,合力的大小为F合 1 mgsin37 o mgcos37 o,2由牛顿其次定律,加速度大小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a1F合1m 8m/s ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该过程所用时间可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_t 1v0 0.5s ,a1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_位移大小2s1 v0 1m.2a1二者速度大小相同后,合力的大小为F 合 2mgsin37 o mgcos37 o,加速度大小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a2F合 2m 4m/s ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2位移大小s2 L - s1 6m,所用时间可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s2 v 0t 212a 2t 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_得： t 2 1s.另一个解 t 2 3s 舍去3. 如下图,传送带与水平方向夹37°角, AB 长为 L 16m的传送带以恒定速度v 10m/s 运动,在传送带上端A 处无初速释放质量为m 0.5kg 的物块,物块与带面间的动摩擦因数 0.5 ,求：1当传送带顺时针转动时,物块从A 到 B 所经受的时间为多少？2当传送带逆时针转动时,物块从A 到 B 所经受的时间为多少？ sin37° 0.6 ,cos37 ° 0.8 ,取 g 10m/s2 可编辑资料 - 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