傳送帶問(wèn)題解題技巧

1、For personal use only in study and research; not forcommercial use傳送帶問(wèn)題傳送帶問(wèn)題是高中物理習(xí)題中較為常見(jiàn)的一類(lèi)問(wèn)題，因其涉及的知識(shí)點(diǎn)較多(力的分析、運(yùn)動(dòng)的分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等)，包含的物理過(guò)程比較復(fù)雜，所以這類(lèi)問(wèn)題往往 是習(xí)題教學(xué)的難點(diǎn)，也是高考考查的一個(gè)熱點(diǎn)。下面以一道傳送帶習(xí)題及其變式題為例，談?wù)勥@類(lèi)題目的解題思路和突破策略。題目 如圖1所示，水平傳送帶以 5m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)，傳送帶長(zhǎng)l =7. 5m今在其左端A將一工件輕輕放在上面，工件被帶動(dòng)，傳送到右端B,已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0. 5，試求

2、：工件經(jīng)多少時(shí)間由傳送帶左端A運(yùn)動(dòng)到右端B?(取g=10m/s2)解析工件被輕輕放在傳送帶左端，意味著工件對(duì)地初速度V0=0,但由于傳送帶對(duì)地面以v=5m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以工件相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，故工件受水平向右的滑動(dòng)摩擦 力作用，即：Ff= i Fn= i mg依牛頓第二定律，工件加速度 . m/s2, a為一恒量，工件做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)工件速度等于傳送帶速度時(shí)，摩擦力消失，與傳送帶保持相對(duì)靜止, 一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v=5m/s。工件做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間己s，工件做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移m=由于X1l =7. 5m,所以工件1s后做勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變式一若傳送帶長(zhǎng)1

3、=2. 5m則工件從左端 A運(yùn)動(dòng)到右端B 一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，依1有:變式二若工件以對(duì)地速度 vo=5m/s滑上傳送帶，則工件相對(duì)傳送帶無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，工件與傳送帶間無(wú)摩擦力，所以工件做勻速運(yùn)動(dòng)，工件運(yùn)動(dòng)時(shí)間|s。變式三 若工件以速度 vo=7m/s滑上傳送帶，由于工件相對(duì)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，工件受 滑動(dòng)摩擦力水平向左，如圖 2所示。工件做勻減速運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)工件速度等于傳送帶速度后， 者之間摩擦力消失，工件隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)。圖2工件做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間-5工件做勻減速運(yùn)動(dòng)的位移工件做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間所以工件由左端 A到右端B的時(shí)間t=t計(jì)t2=1. 42s。變式四若工件以vo=3m/s速度滑上傳送帶，由于

4、vov,工件先勻加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)。工件勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間工件做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移工件做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間匕.18i-s所以工件由左端 A到右端B的時(shí)間t=t計(jì)t2=1. 58s。變式五本題若傳送帶與水平面間傾角0 =37?,如圖3所示，其他條件不變，那么工件由A滑到B時(shí)間為多少呢？首先應(yīng)比較動(dòng)摩擦因數(shù) 與tan 0的大小，由于卩=0. 4, tan 0 =0. 75,所以卩tan 0 ,即卩mgcos0 mgsin 0，故工件一定沿傳送帶相對(duì)地向下滑。當(dāng)工件剛放在左上端A時(shí)，工件相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，工件受的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，工件做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度F 颶汕0 +坤昭： 2門(mén).-:即 ai=g

5、sin 0 +口 gcos 0 =10m/sV百=0,5工件與傳送帶速度相等的時(shí)間r1A珂=喀=1.25在0. 5s內(nèi)工件的位移 -工件與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)， 而是沿傳送帶加 工件所受滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶斜面向上， 如圖隨后，工件不會(huì)像傳送帶水平放置那樣，速向下滑動(dòng)，當(dāng)工件速度超過(guò)傳送帶速度時(shí)，mg sin 9-&ngcos024所示，工件的加速度即 a2=gsin 0口 gcos 0 =2m/s工件以2m/s2加速度運(yùn)行的位移 X2=l Xi=6. 25m1 . 1 . 兀二必 +金60 二雋+-x2s；設(shè)這段位移所需時(shí)間為t2,依 有1解得:-5-572s-3s(舍去)故工件由A到B的時(shí)間t

6、 =ti+t 2=1. 5s。變式六當(dāng)傳送帶以5m/s速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖 5所示，工件相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，所以工件所受滑動(dòng)摩擦力方向始終沿傳送帶向上，工件一直向下勻加速運(yùn)動(dòng)，工件的加速度f(wàn)flgsin故工件由A到B的時(shí)間t=2. 7s。變式七本題若求工件在傳送帶上滑過(guò)的痕跡長(zhǎng)L是多少?由題意可知：痕跡長(zhǎng)等于工件相對(duì)傳送帶滑過(guò)的距離。依幾何關(guān)系：痕跡長(zhǎng)L=傳送帶對(duì)地的距離 x-工件對(duì)地的距離 xi;工件勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí) 間內(nèi)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的位移Xi;工件勻加速運(yùn)動(dòng)的位移即L=vti xi=(5X 1 2. 5) m=2.變式八 如圖6所示，水平傳送帶 AB長(zhǎng)l=8. 3m質(zhì)量為M=1kg的木塊隨

7、傳送帶一起以vi=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)(傳送帶的傳送速度恒定)，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因(=0. 5.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端 A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為 n=20g的子彈以vo=3OOm/s水平向右的速 度正對(duì)射入木塊并穿出，穿出速度 v=50m/s，以后每隔is就有一顆子彈射向木塊，設(shè)子彈. . 2射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，g取10m/s 求：(1) 在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離?(2) 木塊在傳達(dá)帶上最多能被多少顆子彈擊中？(3) 從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中，子彈、木塊和傳送帶這 一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能是多少?解析(1)第一顆子彈射入木塊過(guò)程

8、中動(dòng)量守恒mv MV=mv MV木塊向右作減速運(yùn)動(dòng)加速度解得 11 =0. 6s8. 3m 木塊將從B端落下.所以木塊在傳送帶上最多能被16顆子彈擊中.(3)第一顆子彈擊穿木塊過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為木塊向右減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中板對(duì)傳送帶的位移為木塊向左加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)傳送帶的位移為丄 J產(chǎn)生的熱量為- ad - 0.8第16顆子彈射入后木塊滑行時(shí)間為t3有 J解得 13=0. 4s木塊與傳送帶的相對(duì)位移為s=V1t3 + 0. 8產(chǎn)生的熱量為：1 - ：-4o-全過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為 Q=15（Q1Q2Q3） Q1 Q4解得 Q=14155 5J通過(guò)以上幾個(gè)變式問(wèn)題的分析， 傳送帶問(wèn)題的方方面面就有了一

9、個(gè)比較全面的了解。 如 果我們平常在專(zhuān)題教學(xué)和訓(xùn)練時(shí)， 能夠?qū)⒁粋€(gè)有代表性的問(wèn)題進(jìn)行發(fā)散、 挖掘、 變化、創(chuàng)新， 一定能取得很好的復(fù)習(xí)效果。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des f

10、ins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymrnflCH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMUCnO 員 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxue 貝 ex.以下無(wú)正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa deises commeto員bko g