高中物理传送带专题题目与答案.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -传 送 带 问 题一、传送带问题中力与运动情形分析1、水平传送带上的力与运动情形分析例 1水平传送带被广泛的应用于车站、码头,工厂、车间。如下列图为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带 AB 始终保持v0 2 m/s 的恒定速率运行,一质量为 m 的工件无初速度的放在A 处, 传送带对工件的滑动 摩擦力使工件开头做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为 0.2 ,AB 的之间距离为L 10m ,2g 取 10m/s求工件从A 处运动到B 处所用的时间例 2: 如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型,
2、传送带长L 8m,以速度v 4m/s 沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m 10kg 的旅行包以速度v0 10m/s 的初速度水平的滑上水平传送带已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为 0.6 ,就旅行包从传送带的A 端到 B 端所需要的时间是多少?(g 10m/s 2 ,且可将旅行包视为质点 )图甲例 3、如下列图为车站使用的水平传送带装置的示意图,绷紧的传送带始终保持3.0m s 的恒定速率运行,传送带的水平部分AB 距水平的面的高度为h=0.45m. 现有一行李包 可视为质点 由 A 端被传送到B 端,且传送到2B 端时没有被准时取下,行李包从B 端水平抛出,不计空气阻力,g 取 10 m/
3、s(1) 如行李包从B 端水平抛出的初速v 3.0m s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离。(2) 如行李包以v0 1.0m s 的初速从A 端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数 0.20,要使它从B 端飞出的水平距离等于1中所求的水平距离,求传送带的长度L 应满意的条件?LABh例 4 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,当其速度达到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可编辑资料 -
4、- - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 11 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2、倾斜传送带上的力与运动情形分析例 4如下列图,传送带与水平方向夹37角, AB 长为 L16m 的传送带以恒定速度v10m/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
5、针转动时,物块从A 到 B 所经受的时间为多少?Asin37 0.6, cos37 0.8,取 g 10 m/s 2B3703、水平和倾斜组合传送带上的力与运动情形分析例 5如图甲所示的传送带,其水平部分ab 的长度为2 m,倾斜部分bc 的长度为 4 m ,bc 与水平面的夹角 37,现将一小物块A(可视为质点) 轻轻放在传送带的a 端,物块 A 与传送带之间的动摩擦因数 0.25传送带沿图甲所示方向以v 2 m/s的速度匀速运动,如物块 A 始终未脱离传送带,试求小物块A 从 a 端被传送到 c 端所用的时间?(取g 10m/s 2 , sin37 0.6 ,cos37 0.8 )图甲例
6、6 如下列图的传送带以速度V=2m/s 匀速运行, AB 部分水平, BC部分与水平面之间的夹角为30,AB 间与可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BC 间的距离都是12m,工件与传送带间的动摩擦因数为A 端,假设工件始终没有离开传送带,求:( 1)工件在AB 上做加速运动过程中的位移( 2)工件在滑到C 点时的速度大小3 ,现将质量为5kg 的工件轻轻放在传送带的6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4、变形传送带上的力与运动情形分析例 7、如下列图10 只相同的轮子并排水平排列,圆心分别为O1、O2、O3O10,已知 O1O10=3.6m,水平转4轴通过圆心, 全
7、部轮子均绕轴以r/s 的转速顺时针转动。现将一根长0.8m、质量为 2.0kg 的匀质木板平放在这些轮子的左端,木板左端恰好与O1 竖直对齐,木板与轮缘间的动摩擦因数为0.16,试求: .木板水平移动的总时间(不计轴与轮间的摩擦,g 取 10m/s 2) .O1O2O3O10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -二、传送带问题中能量转化情形的分
8、析1、水平传送带上的能量转化情形分析例 8、如下列图,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,如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,系统转化的内能是A、mv2B、2mv2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C 、 1 mv2D、41 mv 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、倾斜传送带上的能量转化情形分析例 9、如下列图,电动机带着绷紧的传送带始终以v0 2 m/s 的速度运动,传送带与水平面的夹角 30,现把一质量为m 10kg 的工件轻轻的放在皮带的底端,经过一段时间后,工件被送到高h 2m 的平台上
9、,已可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结知工件与皮带之间的动摩擦因数 (取 g10 m/s 2)3 ,除此之外,不记其他损耗。求电动机由于传送工件多消耗的电能。2A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B30 0例 10、 “潮汐发电”是海洋能利用中进展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式。某海港的货运码头,就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电,图1 所示为皮带式传送机往船上装煤。此题运算中取sin18可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=0.31,cos18 =0.95,水的密度1.0103 kg / m3 , g10m / s2 。可编辑资料 - - -
10、 欢迎下载精品名师归纳总结( 1)皮带式传送机示意图如图2 所示, 传送带与水平方向的角度18,传送带的传送距离为L=51.8m, 它始终以 v=1.4m/s ,、的速度运行。在传送带的最低点,漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0),煤与传送带之间的动摩擦因数0.4 求:从煤落在传送带上到运至传送带最高点经受的时间t。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 2)图 3 为潮汐发电的示意图。左侧是大海,中间有水坝,水坝下装有发电机,右侧是水库,当涨潮到海平面最高时开闸,水由通道进入海湾水库,发电机在水流的推动下发电,待库内水
11、面升至最高点时关闭闸门。当落潮到海平面最低时,开闸放水发电。设某汐发电站发电有效库容V=3.6 106m 3,平均潮差 h=4.8m ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一天涨落潮两次,发电四次。水流发电的效率110% 。求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 3)传送机正常运行时,1 秒钟有 m=50kg 的煤从漏斗中落到传送带上。带动传送带的电动机将输入电能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结转化为机械能的效率280% ,电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件的摩擦(不包括传送带与煤可编辑资料 - - -
12、欢迎下载精品名师归纳总结之间的摩擦)以维传送带的正常运行。如用潮汐发电站发出的电给传送机供电,能同时使多少台这样的传送机正常运行?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3、水平和倾斜组合传送带上的能量转化情形分析例 11、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 区域时变为圆孤形(圆孤由光 滑模板形成,未画出) ,经过
13、 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,经传送带运输到D 处, D 和 A 的高度差为h 稳固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每个箱在A 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(忽视经BC 段时的微小滑动) 已知在一段相当长的时间T 内,共运输小货箱的数目为N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P4、变形传送带上的能量转化情形分析例 12、 如下列图,用半径为r 0.4m 的电动滚轮在长薄铁板上表面
14、压轧一道浅槽。薄铁板的长为L2.8m 、质量为m 10kg 。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为 1 0.3和 2 0.1 。铁板从一端放入工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为N100N,在滚轮的摩擦作用下铁 板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为 5rad/s , g 取 10m/s 2。求:加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗)滚轮铁板可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 11 页 - - - - - - - - - -可编辑资
15、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -例 1 解答设工件做加速运动的加速度为a ,加速的时间为t1 ,加速运动的位移为l ,依据牛顿其次定律,有: mg=ma代入数据可得:a 2 m/s 2v0工件加速运动的时间t 1a代入数据可得:t1 1s12此过程工件发生的位移l = at 12代入数据可得:l 1m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于 l L,所以工件没有滑离传送带设工件随传送带匀速运动的时间为t 2代入数据可得:t2 4.5sLl,就 t 2v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所
16、以工件从A 处运动到 B 处的总时间t t1 t2 5.5 s例 2: 解答设旅行包在传送带上做匀加速运动的时间为t 1 ,即经过t 1 时间,旅行包的速度达到v 4m/s,由牛顿其次定律,有: mg=ma代入数据可得:a 6 m/s2v0vt 1a代入数据可得:t 1s此时旅行包通过的位移为s1 ,由匀加速运动的规律,2vv2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结有 s10 7 m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2g代入数据可得:s1 7 m L可知在匀加速运动阶段,旅行包没有滑离传送带,此后旅行包与传送带一起做匀速运动,设做匀速运动的时可编辑资料 - - - 欢迎
17、下载精品名师归纳总结间为 t 2Ls1,就 t 2v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结代入数据可得:t 0.25 s故:旅行包在传送带上运动的时间为t t1 t2 1.25 s例 3、( 1)设行李包在空中运动时间为t ,飞出的水平距离为 s,就 h=1/2 gt2s v t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 11 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -代入数据得:t 0
18、.3ss 0.9m( 2)设行李包的质量为m,与传送带相对运动时的加速度为a,就滑动摩擦力 Fmgma代入数据得:a2.0m/s 2要使行李包从B 端飞出的水平距离等于 ( 1)中所求水平距离, 行李包从B 端飞出的水平抛出的初速度v=3.0m/s设行李被加速到时通过的距离为s0 ,就222as0 =v -v0代入数据得s0 2.0m故传送带的长度L 应满意的条件为:L 2.0m例 4 解法 1力和运动的观点依据“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。依据牛顿其次定律,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
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