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二輪復(fù)習(xí)突破之 傳送帶模型 因物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 斜面傾角 傳送帶速度 傳送方向 滑塊初速度的大小和方向的不同 傳送帶問題往往存在多種可能 因此對(duì)傳送帶問題做出準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)過程分析 是解決此類問題的關(guān)鍵 物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的情形統(tǒng)稱為傳送帶模型 傳送帶模型 1 例1 如圖所示 水平放置的傳送帶以速度v 2m s向右運(yùn)行 現(xiàn)將一小物體輕輕地放在傳送帶A端 物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 若A端與B端相距4m 則物體由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間和物體到達(dá)B端時(shí)的速度是多少 2 變式1 如圖所示 一水平傳送帶以速度v 2m s勻速向右運(yùn)動(dòng) 把A處的工件運(yùn)送到B處 A B相距L 10m 把工件無(wú)初速放到A處 經(jīng)6s能傳到B處 則 1 物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少 2 若想在最短的時(shí)間把工件從A處傳送到B處 求傳送帶的運(yùn)行速度至少多大 3 1 水平傳送帶模型 情景1 1 可能一直加速 2 可能先加速后勻速 情景2 1 v0 v時(shí) 可能一直減速 也可能先減速再勻速 2 v0 v時(shí) 可能一直加速 也可能先加速再勻速 情景3 1 傳送帶較短時(shí) 滑塊一直減速達(dá)到左端 2 傳送帶較長(zhǎng)時(shí) 滑塊還要被傳送帶傳回右端 其中v0 v返回時(shí)速度為v 當(dāng)v0 v返回時(shí)速度為v0 4 變式2 如圖所示 水平放置的傳送帶以速度v 2m s向右運(yùn)行 現(xiàn)一小物體從B端以V0 4m s的速度向左滑上傳送帶 物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 若A端與B端相距4m 則物體在傳送帶上滑行的時(shí)間是多少 5 2 傾斜傳送帶模型 情景1 1 可能一直加速 2 可能先加速后勻速 情景2 1 可能一直加速 2 可能先加速后勻速 3 可能先以a1加速后以a2加速 6 2 傾斜傳送帶模型 情景3 情景4 1 可能一直加速 2 可能先加速后勻速 3 可能一直勻速 4 可能先以a1加速后以a2加速 1 可能一直加速 2 可能一直勻速 3 可能先減速后反向加速 7 例2 如圖所示為上下兩端相距L 5m 傾角 30 始終以v 3m s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶 傳送帶始終繃緊 將一物體放在傳送帶的上端由靜止釋放滑下 經(jīng)過t 2s到達(dá)下端 重力加速度g取10m s2 求 1 傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 如果將傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 速率至少多大時(shí) 物體從傳送帶上端由靜止釋放能最快地到達(dá)下端 8 受力分析 畫示意圖 列牛頓第二定律方程 圖3 2 9 9 由運(yùn)動(dòng)情況判斷受力情況 進(jìn)而判斷摩擦力方向 再由牛頓第二定律列方程求解 10 變式3 如圖所示 傳送帶與地面的傾角 37 從A端到B端的長(zhǎng)度為16m 傳送帶以v0 10m s的速度沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 在傳送帶上端A處無(wú)初速地放置一個(gè)質(zhì)量為0 5kg的物體 它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 5 求物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間是多少 sin37 0 6 cos37 0 8 11 題后悟道 對(duì)于傳送帶問題 一定要全面掌握上面提到的幾類傳送帶模型 尤其注意要根據(jù)具體情況適時(shí)進(jìn)行討論 看一看有沒有轉(zhuǎn)折點(diǎn) 突變點(diǎn) 做好運(yùn)動(dòng)階段的劃分及相應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析 12 3 傳送帶模型中的功能關(guān)系 幾個(gè)重要的功能關(guān)系 動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 電勢(shì)能 機(jī)械能 內(nèi)能 知識(shí)回顧 Q f滑 S相對(duì) 13 變式4 如圖9所示 繃緊的傳送帶與水平面的夾角 30 皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下 始終保持v0 2m s的速率運(yùn)行 現(xiàn)把一質(zhì)量為m 10kg的工件 可看做質(zhì)點(diǎn) 輕輕放在皮帶的底端 經(jīng)過時(shí)間t 1 9s 工件被傳送到h 1 5m的高處 取g 10m s2 求 1 物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為多少 2 摩擦力對(duì)工件做的功為多少 3 在這一過程中產(chǎn)生的熱量為多少 4 電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能為多少 圖9 14 練習(xí) 一傳送帶裝置示意圖如圖所示 其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的 經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形 圓弧由光滑模板形成 未畫出 經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的 AB和CD都與BC相切 現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上 放置時(shí)初速為零 經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處 D和A的高度差為h 穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變 CD段上各箱等距排列 相鄰兩箱的距離為L(zhǎng) 每個(gè)箱在A處投放后 在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止 且以后也