傳送帶問(wèn)題專題講解

1、傳 送 帶 問(wèn) 題 專 題 講 解知識(shí)特點(diǎn)傳送帶上隨行物受力復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)情況復(fù)雜，功能轉(zhuǎn)換關(guān)系復(fù)雜?；痉椒ń鉀Q傳送帶問(wèn)題要特別注重物理過(guò)程的分析和理解，關(guān)鍵是分析傳送帶上隨行物時(shí)一般以地面為參照 系。1、 對(duì)物體受力情況進(jìn)行正確的分析，分清摩擦力的方向、摩擦力的突變。當(dāng)傳送帶和隨行物相對(duì)靜止時(shí)，兩者之間的摩擦力為恒定的靜摩擦力或零；當(dāng)兩者由相對(duì)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樗俣认嗟葧r(shí)，摩擦力往往會(huì)發(fā)生突變，即由滑動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力或變?yōu)榱?，或者滑?dòng)摩擦力的方向發(fā)生改變。2、對(duì)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析分清物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。3、對(duì)功能轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行分析，弄清能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，明白摩擦力的做功情況，特別是物體與

2、傳送帶間的 相對(duì)位移。一、基礎(chǔ)練習(xí)【示例1】一水平傳送帶長(zhǎng)度為 20m,以2m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，已知某物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為， 則從把該物體由靜止放到傳送帶的一端開(kāi)始，到達(dá)另一端所需時(shí)間為多少？【討論】V1、在物體和傳送帶達(dá)到共同速度時(shí)物體的位移，傳送帶的位移，物體和傳送帶的相對(duì)位移分別是多少？2、 若物體質(zhì)量 m=2Kg在物體和傳送帶達(dá)到共同速度的過(guò)程中傳送帶對(duì)物體所做的功因摩擦而產(chǎn)生的熱量 分別是多少？情景變換一、當(dāng)傳送帶不做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)【示例2】一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度

3、ao開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到vo后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑 色痕跡的長(zhǎng)度。情景變換二、當(dāng)傳送帶傾斜時(shí)【示例3】如圖所示傾斜的傳送帶以一定的速度逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)將一物體輕放在傳送帶的頂端，此后物體在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中。（）的速度運(yùn)行， 輕放在傳送 因數(shù)程中，產(chǎn)生內(nèi)A物體可能一直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度不變B. 物體可能一直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)C. 物體可能一直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度改變D. 物體可能先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)情景變換三、與功和能知識(shí)的聯(lián)系【示例4】、如圖所示，電動(dòng)機(jī)帶著繃緊的傳送帶始終保持V

4、o=2m/s傳送帶與水平面間的夾角為30?,現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為 m=10kg的工件帶上，傳送到 h=2m的平臺(tái)上，已知工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦 為?= 3 /2，除此之外，不計(jì)其它損耗。則在皮帶傳送工件的過(guò) 能及電動(dòng)機(jī)消耗的電能各是多少？ （g=10m/s2）情景變換四、與動(dòng)量知識(shí)的聯(lián)系【示例5】、如圖所示，水平傳送帶05，當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最左端 A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)AB足夠長(zhǎng)，質(zhì)量為 吐1kg的木塊隨傳送帶一起以vi = 2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的速度恒定），木塊與傳送帶的摩擦因數(shù)v= 50m/s，設(shè)子彈量為m= 20g的子彈，以V0= 300m/s的水平向右的速度，正對(duì)射入木塊并穿岀，穿岀速度

5、 射穿木塊的時(shí)間極短，（g取10m/s2）求：（1）木塊遭射擊后遠(yuǎn)離 A的最大距離;A(2)木塊遭擊后在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間。二、鞏固練習(xí)1、水平傳輸裝置如圖所示，在載物臺(tái)左端給物塊一個(gè)初速度。當(dāng)它通過(guò)如圖方向轉(zhuǎn)動(dòng)的傳輸帶所用時(shí)間t1o當(dāng)皮帶輪改為與圖示相反的方向傳輸時(shí)，通過(guò)傳輸帶的時(shí)間為t2。當(dāng)皮帶輪不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)傳輸帶的時(shí)間為t 3,下列說(shuō)法中正確的是：()A.B.C.t 1 一定小于t 2 ；t 2 t 3 t 1 ；可能有t 3= t 2 =一定有t1t1 ；t 2 t 06、將一粉筆頭輕放在送帶做勻減速運(yùn)動(dòng)粉筆頭在傳送帶上留下多長(zhǎng)劃痕B.t toD.A、E兩種情況都有可能2m

6、/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上后，傳送帶上留下一條長(zhǎng)為4m的劃線；若使該傳(加速度為1.5m/s 2)并且在傳送帶上做勻減速的同時(shí)，將另一個(gè)粉筆頭放在傳送帶上 ，該?(g 取 10m/s2)7、如圖2 13所示，傾角為37o知傳送帶的上、下兩端間的距離為的頂端，使它從靜止開(kāi)始沿傳送帶下滑，已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因 取g=10m/s2o求木塊滑到底的過(guò)程中，摩擦力對(duì)木塊做的功以及生的熱各的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速L=7mt現(xiàn)將一質(zhì)量 m=0.4kg的小木塊放運(yùn)動(dòng)。已 到傳送帶 數(shù)為卩=， 是多少？為2 kg的8、 如圖2 20所示，足夠長(zhǎng)水平傳送帶以2m/s的速度勻速運(yùn)行?，F(xiàn)將

7、一質(zhì)量物體輕放在傳送帶上，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若不計(jì)電動(dòng)機(jī)自身消耗，則將物體傳送的過(guò)程中 ()A.摩擦力對(duì)物體做的功為4J B .摩擦力對(duì)物體做的功為4JC.電動(dòng)機(jī)做的功為 8J D電動(dòng)機(jī)做功的功率為8W9、 圖14為倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組水平傳送，A, B兩端相距3m,另一臺(tái)傾斜，傳送帶與地面的傾角，C, D4. 45m, B, C相距很近。水平傳送以 5m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將圖 2 20一袋大米無(wú)初速度地放在A段，它隨傳送帶到達(dá)B端后，速度大小不變地傳到傾斜送帶的送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0. 5 , g取10m/s2, sin37?=0.

8、6 , cos37?=0. 8(1) 若CD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶在CD上所能上升的最大距離；(2) 若傾斜部分 CD以4m/s的速率順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，求米袋從C運(yùn)動(dòng)到D所用的時(shí)間。10、如圖所示為車(chē)站使用的水平傳送帶的模型，它的水平傳送帶的長(zhǎng)度為徑均為R= 0.2m ,傳送帶的上部距地面的高度為h= 0.45m,現(xiàn)有一個(gè)(視為質(zhì)點(diǎn))以V0= 10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶.已知旅成，一臺(tái)兩端相距質(zhì)量為10kg的C點(diǎn)，米袋與兩傳l= 8m,傳送帶的皮帶輪的半旅行包行包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩=.g取10m/s 2 試討論下列問(wèn)題：(1) 若傳送帶靜止，旅行包滑到B端時(shí)，人若沒(méi)

9、有及時(shí)取下，旅行包將從B端滑落則包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為多少？(2) 設(shè)皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并設(shè)水平傳送帶長(zhǎng)度仍為8m,旅行包滑上傳送帶的初速度恒為10m/s 當(dāng)皮帶輪的角速度 3值在什么范圍內(nèi)，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離始終為(1)中所求的水平距離？若皮帶輪的角速度 3 1=40 rad/s ，旅行包落地點(diǎn)距 B端的水平距離又是多少？(3) 設(shè)皮帶輪以不同的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，畫(huà)出旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離s隨皮帶輪的角 速度3變化的圖象.參考答案一2V【示例1】解:物體加速度a=卩g=1m/s，經(jīng)11= =2s與傳送帶相對(duì)靜止,所發(fā)生的位移a1 l-s 1S1=- at 1 =

10、2m,然后和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)12=一 =9s，所以共需時(shí)間 t=t 1+t 2=11s2 v1【討論】1、S1=2 vt 1=2m, S2=vt 1=4m, s=S2-s 1=2m1 2【討論】2、W=卩 mgs1=2 mv =4J，Q=y mgA s=4J【示例2】【解析】 方法一：根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度 ao。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，可得a g設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，傳送帶由靜止開(kāi)始加速到速度等于Vo，煤塊則由靜止加速到v，有由于aao，故v mgcos 0)小 mg sin mg cos a2m2m/s2設(shè)物體完成剩余的位移s

11、2所用的時(shí)間為t2，則s20t2a2t22，11m=10t22t22解得：t21 1 s,或 t2211 s(舍去)所以：t總圭1s 1s 2s。【總結(jié)】該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向,若卩，第二階段物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)；若Lv 5m,物體將一直加速運(yùn)動(dòng)。因此，在解答此類題目的過(guò)程中，對(duì)這些可能岀現(xiàn)兩種結(jié)果的特殊過(guò)程都要進(jìn)行判斷。4、【解析】物體放上傳送帶以后，開(kāi)始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度mg sin mg cosm8.46m/s2這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為:t1 V 匹 s 1.18s, a 8.46

12、2a5.91m v 16m以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小為零（因mgsin 0卩 mgcos 0)設(shè)物體完成剩余的位移 S2所用的時(shí)間為t2，則S20t2，16m- 5.91m= 10t2解得：t2 10.09s,所以：t總1.18s 10.09s 11.27s【總結(jié)】 該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向，卩ta n 0 = 3，第二階段3物體將和傳送帶相對(duì)靜止一起向下勻速運(yùn)動(dòng)。5、A; 6、解：粉筆頭放到傳送帶上后，它與傳送帶間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將受到傳送帶對(duì)它的摩擦力作用，從而做勻加速運(yùn)動(dòng)，直至其速度達(dá)到與傳送帶相同。傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，如右圖22所示：

13、上線為傳送帶的速度圖線，下線為粉筆頭的速度圖線，所以三角形陰影即為兩者的相對(duì)位移，亦即粉筆頭的畫(huà)線長(zhǎng)度。1由圖可知：v0t0S2代入數(shù)值可解得：t0 4s所以由速度公式 V）=at可得：a=0.5m/s0t(fi)傳送帶做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，仍做岀速度圖線如圖23所示：三角形陰影表示二者的相對(duì)位移。粉筆頭做勻加速運(yùn)動(dòng)， 直到某時(shí)刻其速度增大到與傳送帶減小的速度相等，此后它們一起運(yùn)動(dòng)。由速度公式，對(duì)傳送帶：v v0 a0t對(duì)粉筆頭：v at由上兩式可解得:t=1s。S 丄 vt2所以此時(shí)粉筆頭畫(huà)線的長(zhǎng)度為1R1【解析】剛開(kāi)始時(shí)，合力的大小為F合 1= min37o + 口 mgcos37o.所以三角形

14、陰影的面積為:1m。由牛頓第二定律，加速度大小8m/s2,該過(guò)程所用時(shí)間t1 = v0a1位移大小Si-v。4=1m。2a1二者速度大小相同后，合力的大小為F合2= min37o 卩 mgos37o.加速度大小-合- = 4m/s2,m位移大小S2 = L-S1= 6m,所用時(shí)間1 -S2= v ot 2+a2t22得：t 2 = 1s。（另一個(gè)解t2= 3s舍去）空 5m/s2m米袋的速度達(dá)到 v0=5m）/ s時(shí)，滑行的距離 S02ao2.5m AB 3m，因此米加速段后與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度V0=5m/ s，設(shè)米袋在 CD上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 a，由牛頓第二定律得m

15、g sinmg cosma代人數(shù)據(jù)得a=10m/s2,所以,它能上滑的最大距離2Vo1.25m 2a（2）順斜部分傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，米袋速度減為4m/ s之前的加速度為aig(sincos )10m/s2速度減為4m / s時(shí)上滑位移為 $- -v,v0-00.45m2a1摩擦力所做的功W mgcos37o ( s1-s2)全過(guò)程中生的熱Q= f s 相對(duì)=mgcos37o 【(vot 1- s+ (S2-vot 2)】=x 3m=【總結(jié)】 該題目的關(guān)鍵在于分析清楚物理過(guò)程，分成兩段處理，正確分析物體受力情況，求岀物體和傳 送帶的位移，以及物體和傳送帶間的相對(duì)位移。8、ACD9【解析】（1）米袋在AB上加速時(shí)的加速度 a0米袋速度等于 4n/s時(shí)，滑動(dòng)摩擦力方向改變， 由于 mg cosa mg sin a，故米繼續(xù)向上減速運(yùn)動(dòng) 袋速度小于4m/ s減為零前的加速度為-a2g(si ncos