高中物理传送带模型(解析版).doc
高中物理传送带模型(解析版)送带模型1。模型特征（1）水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景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v0v返回时速度为v，当v0v返回时速度为v0（2）倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景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加速情景3(1)可能一直加速（2)可能一直匀速(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a1加速后以a2加速（6）可能一直减速情景4（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（4）可能一直减速2. 注意事项（1） 传送带模型中要注意摩擦力的突变 滑动摩擦力消失 滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑动摩擦力改变方向（2）传送带与物体运动的牵制。牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。（3） 分析问题的思路：初始条件相对运动判断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断以后的受力及运动状态的改变。【典例1】如图所示，传送带的水平部分长为L，运动速率恒为v,在其左端无初速放上木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左到右的运动时间可能是（)A。 B. C. D.【答案】 ACD【典例2】如图所示，倾角为37°，长为l16 m的传送带,转动速度为v10 m/s，动摩擦因数0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m0。5 kg的物体已知sin 37°0.6,cos 37°0。8，g10 m/s2。求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间； （2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间【答案】 (1)4 s(2）2 s【典例3】如图所示，与水平面成30°的传送带正以v3 m/s的速度匀速运行，A、B两端相距l13.5 m。现每隔1 s把质量m1 kg的工件(视为质点）轻放在传送带上，工件在传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数,取g10 m/s2，结果保留两位有效数字.求： (1)相邻工件间的最小距离和最大距离;（2)满载与空载相比，传送带需要增加多大的牵引力？【答案】 (1)0。50 m3.0 m（2)33 N【解析】 (1）设工件在传送带加速运动时的加速度为a,则mgcos mgsin ma代入数据解得a1.0 m/s2刚放上下一个工件时，该工件离前一个工件的距离最小，且最小距离dminat2解得dmin0.50 m当工件匀速运动时两相邻工件相距最远，则dmaxvt3.0 m.(2）由于工件加速时间为t13。0 s，因此传送带上总有三个（n13）工件正在加速，故所有做加速运动的工件对传送带的总滑动摩擦力Ff13mgcos 在滑动摩擦力作用下工件移动的位移x4。5 m传送带上匀速运动的工件数n23当工件与传送带相对静止后，每个工件受到的静摩擦力Ff0mgsin ，所有做匀速运动的工件对传送带的总静摩擦力Ff2n2Ff0与空载相比,传送带需增大的牵引力FFf1Ff2联立解得F33 N。【跟踪短训】1. 如图所示，传送带保持v1 m/s的速度顺时针转动。现将一质量m0。5 kg的物体轻轻地放在传送带的左端a点上，则物体从a点运动到右端b点所经历的时间为(设物体与传送带间的动摩擦因数0.1，a、b间的距离L2.5 m，g取10 m/s2）（） A。 s B.(1） s C。3 s D。2。5 s【答案】 C2如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v .t图象(以地面为参考系)如图乙所示已知v2>v1,则()At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】 BC【解析】 相对地面而言，小物块在0t1时间内，向左做匀减速运动，t1t2时间内，又反向向右做匀加速运动,当其速度与传送带速度相同时（即t2时刻）,小物块向右做匀速运动故小物块在t1时刻离A处距离最大，A错误相对传送带而言，在0t2时间内，小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右的滑动摩擦力，在t2t3时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作用，因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值，B、C正确，D错误3。 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为,以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()【答案】 D4。 一水平传送带以2。0 m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2。0 m,其右端与一倾角为37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0。4 m，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间动摩擦因数0。2，试问:(1)物块到达传送带右端的速度；（2)物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度（sin 37°0.6，g取10 m/s2)【答案】 (1）2 m/s(2)不能0。2 m【解析】 (1）物块在传送带上先做匀加速直线运动由mgma1,x1，可得x11 m<L故物块到达传送带右端前已匀速运动，速度为2 m/s.(2）物块以速度v0冲上斜面,之后做匀减速直线运动，由mgsin ma2，x2可得x2 m<0。4 m.故物块没有到达斜面的最高点，物块上升的最大高度hmx2sin 0。2 m5. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角30°,皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行.现把一质量为m10 kg的工件(可视为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h1。5 m的高处，取g10 m/s2。求: (1)工件与皮带间的动摩擦因数;（2）工件相对传送带运动的位移。【答案】 （1）0.866（2）0.8 m
