公开课 传送带模型.ppt

二轮复习突破之二轮复习突破之二轮复习突破之二轮复习突破之传送带模型传送带模型因物体与传送带间的动摩擦因数、因物体与传送带间的动摩擦因数、因物体与传送带间的动摩擦因数、因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方斜面倾角、传送带速度、传送方斜面倾角、传送带速度、传送方斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的向、滑块初速度的大小和方向的向、滑块初速度的大小和方向的向、滑块初速度的大小和方向的不同，传送带问题往往存在多种不同，传送带问题往往存在多种不同，传送带问题往往存在多种不同，传送带问题往往存在多种可能，因此对传送带问题做出准可能，因此对传送带问题做出准可能，因此对传送带问题做出准可能，因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析，是解决此确的动力学过程分析，是解决此确的动力学过程分析，是解决此确的动力学过程分析，是解决此类问题的关键。类问题的关键。类问题的关键。类问题的关键。物体在传送带物体在传送带物体在传送带物体在传送带上运动的情形上运动的情形上运动的情形上运动的情形统称为传送带统称为传送带统称为传送带统称为传送带模型。模型。模型。模型。传传送送带带模模型型例例1如图所示，水平放置的传送带以速度如图所示，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向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带传送带A端，物体与传送带间的动摩擦因数端，物体与传送带间的动摩擦因数=0.2，若，若A端与端与B端相距端相距4 m，则物体由，则物体由A运运动到动到B的时间和物体到达的时间和物体到达B端时的速度是端时的速度是多少多少？变式变式1如图所示，一水平传送带以速度如图所示，一水平传送带以速度v2m/s匀速向右运动，把匀速向右运动，把A处的工件运送到处的工件运送到B处，处，A、B相距相距L10m，把工件无初速放到，把工件无初速放到A处，处，经经6s能传到能传到B处，则：处，则：（1）物体与传送带之间的动摩擦因数是多少）物体与传送带之间的动摩擦因数是多少（2）若想在最短的时间把工件从）若想在最短的时间把工件从A处传送到处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大？处，求传送带的运行速度至少多大？ABv1水平传送带模型水平传送带模型情景情景情景情景1 1(1)(1)可能一直加速可能一直加速可能一直加速可能一直加速(2)(2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速可能先加速后匀速可能先加速后匀速情景情景情景情景2 2(1)(1)v v0 0 v v时，可能一直减速，时，可能一直减速，时，可能一直减速，时，可能一直减速，也可能先减速再匀速也可能先减速再匀速也可能先减速再匀速也可能先减速再匀速(2)(2)v v0 0 v v返回时返回时返回时返回时速度为速度为速度为速度为v v，当，当，当，当v v0 0 v v返回时速度为返回时速度为返回时速度为返回时速度为v v0 0变式变式2如图所示，水平放置的传送带以速度如图所示，水平放置的传送带以速度v=2m/s向右运行，现一小物体向右运行，现一小物体从从B端以端以V0=4m/s的速度的速度向左滑上传送带向左滑上传送带，物体与传送，物体与传送带间的动摩擦因数带间的动摩擦因数=0.2，若，若A端与端与B端端相距相距4m，则物体，则物体在传送带上滑行的时间是多少？在传送带上滑行的时间是多少？2.倾斜传送带模型倾斜传送带模型情景情景情景情景1 1(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速情景情景情景情景2 2(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速(3)可能先以可能先以a1加速后加速后以以a2加速加速2.倾斜传送带模型倾斜传送带模型情景情景情景情景3 3情景情景情景情景4 4(1)(1)可能一直加速可能一直加速可能一直加速可能一直加速(2)(2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速可能先加速后匀速可能先加速后匀速(3)(3)可能一直匀速可能一直匀速可能一直匀速可能一直匀速(4)(4)可能先以可能先以可能先以可能先以a a1 1加速后以加速后以加速后以加速后以a a2 2加速加速加速加速(1)(1)可能一直加速可能一直加速可能一直加速可能一直加速(2)(2)可能一直匀速可能一直匀速可能一直匀速可能一直匀速(3)(3)可能先减速后反向加速可能先减速后反向加速可能先减速后反向加速可能先减速后反向加速例例2如图所示为上下两端相距如图所示为上下两端相距L5 m，倾角，倾角30，始终以，始终以v3 m/s的速率顺时针转动的的速率顺时针转动的传送带传送带(传送带始终绷紧传送带始终绷紧)。将一物体放在传送。将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过带的上端由静止释放滑下，经过t2 s到达下到达下端，重力加速度端，重力加速度g取取10 m/s2，求：，求：(1)传送带与物体间的动摩传送带与物体间的动摩擦因数；擦因数；(2)如果将传送带逆时针转如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端。放能最快地到达下端。受力分析，受力分析，受力分析，受力分析，画示意图画示意图画示意图画示意图列牛顿第二定律方程列牛顿第二定律方程列牛顿第二定律方程列牛顿第二定律方程图图图图3 32 29 9由运动情由运动情由运动情由运动情况判断受况判断受况判断受况判断受力情况，力情况，力情况，力情况，进而判断进而判断进而判断进而判断摩擦力方摩擦力方摩擦力方摩擦力方向，再由向，再由向，再由向，再由牛顿第二牛顿第二牛顿第二牛顿第二定律列方定律列方定律列方定律列方程求解。程求解。程求解。程求解。变式变式3如图所示，传送带与地面的倾角如图所示，传送带与地面的倾角=37，从，从A端到端到B端的长度为端的长度为16m，传送带以，传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动。在传送的速度沿逆时针方向转动。在传送带上端带上端A处无初速地放置一个质量为处无初速地放置一个质量为0.5kg的物的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为体，它与传送带之间的动摩擦因数为=0.5，求物体从求物体从A端运动到端运动到B端所需的时间是多少？端所需的时间是多少？(sin37=0.6，cos37=0.8)题后悟道题后悟道对于传送带问题，一定要全面掌握上面提对于传送带问题，一定要全面掌握上面提到的几类传送带模型，尤其注意要根据具到的几类传送带模型，尤其注意要根据具体情况适时进行讨论，看一看有没有转折体情况适时进行讨论，看一看有没有转折点、突变点，做好运动阶段的划分及相应点、突变点，做好运动阶段的划分及相应动力学分析。动力学分析。3.传送带模型中的功能关系传送带模型中的功能关系几个重要的功能关系几个重要的功能关系动能动能动能动能重力势能重力势能重力势能重力势能 弹性势能弹性势能弹性势能弹性势能电势能电势能电势能电势能 机械能机械能机械能机械能 内能内能内能内能 知识回顾知识回顾Q=f滑滑S相对相对变式变式4如图如图9所示，绷紧的传送带与水平面的夹角所示，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，皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行，现把一质量为的速率运行，现把一质量为m10 kg的的工件工件(可看做质点可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间轻轻放在皮带的底端，经过时间t1.9 s，工件被传送到，工件被传送到h1.5 m的高处，取的高处，取g10 m/s2，求：，求：（1）物体在传送带上的划痕长度为多少？）物体在传送带上的划痕长度为多少？（2）摩擦力对工件做的功为多少？）摩擦力对工件做的功为多少？（3）在这一过程中产生的热量为多少？）在这一过程中产生的热量为多少？（4）电动机由于传送工件多消耗的电能为多少？）电动机由于传送工件多消耗的电能为多少？图图9 练习练习练习练习 一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过ABAB区域时区域时区域时区域时是水平的，经过是水平的，经过是水平的，经过是水平的，经过BCBC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过未画出），经过未画出），经过未画出），经过CDCD区域时是倾斜的，区域时是倾斜的，区域时是倾斜的，区域时是倾斜的，ABAB和和和和CDCD都与都与都与都与BCBC相切。现相切。现相切。现相切。现将大量的质量均为将大量的质量均为将大量的质量均为将大量的质量均为mm的小货箱一个一个在的小货箱一个一个在的小货箱一个一个在的小货箱一个一个在A A处放到传送带上，放处放到传送带上，放处放到传送带上，放处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到置时初速为零，经传送带运送到置时初速为零，经传送带运送到置时初速为零，经传送带运送到D D处，处，处，处，D D和和和和A A的高度差为的高度差为的高度差为的高度差为h h。稳定。稳定。稳定。稳定工作时传送带速度不变，工作时传送带速度不变，工作时传送带速度不变，工作时传送带速度不变，CDCD段上各箱等距排列，相邻两箱的距段上各箱等距排列，相邻两箱的距段上各箱等距排列，相邻两箱的距段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为离为离为离为L L。每个箱在。每个箱在。每个箱在。每个箱在A A处投放后，在到达处投放后，在到达处投放后，在到达处投放后，在到达B B之前已经相对于传送带静之前已经相对于传送带静之前已经相对于传送带静之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经止，且以后也不再滑动（忽略经止，且以后也不再滑动（忽略经止，且以后也不再滑动（忽略经BCBC段时的微小滑动）。已知在段时的微小滑动）。已知在段时的微小滑动）。已知在段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间一段相当长的时间一段相当长的时间一段相当长的时间T T内，共运送小货箱的数目为内，共运送小货箱的数目为内，共运送小货箱的数目为内，共运送小货箱的数目为N N。这个装置由。这个装置由。这个装置由。这个装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，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，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，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求电动机的平均输出功率求电动机的平均输出功率求电动机的平均输出功率P P。