傳送帶動力學(xué)問題

1、 模型概述模型概述 物體在傳送帶上運(yùn)動的情形統(tǒng)稱為傳送帶模型。物體在傳送帶上運(yùn)動的情形統(tǒng)稱為傳送帶模型。 因物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)、斜面傾角、傳送因物體與傳送帶間的動摩擦因數(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，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，傳送帶問題往往存在多種可能，因此對傳送帶問題做出因此對傳送帶問題做出準(zhǔn)確的動力學(xué)過程分析，是解決此類問題的關(guān)鍵準(zhǔn)確的動力學(xué)過程分析，是解決此類問題的關(guān)鍵。摩擦拖動問題之二摩擦拖動問題之二-傳送帶傳送帶 動力學(xué)問題動力學(xué)問題1 1、傳送帶問題分類、傳送帶問題分類 按放置分：水平、傾斜

2、兩種按放置分：水平、傾斜兩種; ; 按轉(zhuǎn)向分按轉(zhuǎn)向分: : 順時針、逆時針轉(zhuǎn)兩種順時針、逆時針轉(zhuǎn)兩種。2 2、常用知識點(diǎn)：、常用知識點(diǎn)： 牛頓第二定律牛頓第二定律 運(yùn)動學(xué)公式運(yùn)動學(xué)公式 動能定理、能量守恒定律動能定理、能量守恒定律3 3、難點(diǎn)分析：、難點(diǎn)分析：（1 1）、對于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動摩、對于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何、摩擦力何時發(fā)生突擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何、摩擦力何時發(fā)生突變等等，這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知變等等，這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知識模糊不清；識模糊不清；（2

3、2）、對于物體相對地面、相對傳送帶分別做什么樣的運(yùn)、對于物體相對地面、相對傳送帶分別做什么樣的運(yùn)動，判斷錯誤；動，判斷錯誤；（3 3）、對于物體在傳送帶上運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況考、對于物體在傳送帶上運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況考慮不全面，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化不守恒的錯誤過程。慮不全面，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化不守恒的錯誤過程。 例題例題1、現(xiàn)在傳送帶傳送貨物已被廣泛地應(yīng)用，如圖所示現(xiàn)在傳送帶傳送貨物已被廣泛地應(yīng)用，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖。緊繃的傳送帶為一水平傳送帶裝置示意圖。緊繃的傳送帶AB始終保持恒定始終保持恒定的速率的速率v1 m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為運(yùn)行，一質(zhì)量為m4 kg的物體被無初速度地的物體被無初

4、速度地放在放在A處，傳送帶對物體的滑動摩擦力使物體開始做勻加速處，傳送帶對物體的滑動摩擦力使物體開始做勻加速直線運(yùn)動，隨后物體又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)直線運(yùn)動，隨后物體又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動。設(shè)物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)動。設(shè)物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.1，A、B間的距間的距離離L2 m，g取取10 m/s2。(1)求物體剛開始運(yùn)動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大?。磺笪矬w剛開始運(yùn)動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大??；(2)求物體求物體由由A傳送傳送到到B的運(yùn)動時間；的運(yùn)動時間；(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，物體就能被較快地傳送到如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，物

5、體就能被較快地傳送到B處，求處，求物體從物體從A處傳送到處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率。處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率。（一）水平放置運(yùn)行的傳送帶（一）水平放置運(yùn)行的傳送帶解析：(1)滑動摩擦力 Ffmg0.1410N4 N，加速度 ag0.110m/s21 m/s2。答案：答案：(1)4 N1 m/s2(2)2.5s(3)2 s2 m/s(2)物體達(dá)到與傳送帶相同速率后不再加速，則vat1，t1va11s1 s。加速的位移 S1=V t1/2=0.5m勻速位移 S2=S-S1=1.5m勻速時間 t2=S2/v=1.5S總運(yùn)動時間 t=t2+t1=2.5s如圖如圖 ，

6、有一水平傳送帶以，有一水平傳送帶以 2 m/s 的的速度勻速運(yùn)動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，速度勻速運(yùn)動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 0.5，則傳送，則傳送帶將該物體傳送帶將該物體傳送 10 m 的距離所需時間為多少？的距離所需時間為多少？練習(xí)練習(xí).錯解分析：由于物體輕放在傳送帶上，所以初速度 v00，物體在豎直方向合外力為零，在水平方向受到滑動摩擦力(傳送帶施加)，做初速度 v00 的勻加速運(yùn)動，位移為 10 m.據(jù)牛頓第二定律F ma 有f mg maag 5 m/s2根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動位移公式上述解法的錯誤出在對

7、這一物理過程的認(rèn)識傳送帶上輕放的物體的運(yùn)動有可能分為兩個過程：一是在滑動摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動；二是達(dá)到與傳送帶相同速度后，無相對運(yùn)動，也無摩擦力，物體開始做勻速直線運(yùn)動關(guān)鍵問題應(yīng)分析出什么時候達(dá)到傳送帶的速度，才好對問題進(jìn)行解答根據(jù)牛頓第二定律 Fma 有圖 3215正確解析：以物體為研究對象,如圖 3215,在豎直方向受重力和支持力，在水平方向受滑動摩擦力，做初速度 v00 的勻加速運(yùn)動水平方向：fma豎直方向：Nmg0fN由式解得 a5 m/s2設(shè)經(jīng)時間 t1，物體速度達(dá)到傳送帶的速度，據(jù)勻加速直線運(yùn)動的速度公式vtv0at解得 t10.4 s時間 t1 內(nèi)物體位移:s=vt=2

8、0.4=0.4m物體位移為 0.4 m 時，物體的速度與傳送帶的速度相同，物體 0.4 s 后無摩擦力，開始做勻速運(yùn)動，設(shè)勻速運(yùn)動的位移為s2，有 s2 v2t2因?yàn)?s2ss1(100.4) m9.6 m，v22 m/s代入式式解得 t24.8 s則傳送 10 m 所需時間為tt1t2(0.44.8) s5.2 s.指點(diǎn)迷津：對物體準(zhǔn)確進(jìn)行受力分析，是求解此類問題的關(guān)鍵判斷兩者什么時候達(dá)到共同速度，是解題的突破口 二：劃痕的長度問題：物體相對地面、相對傳送帶的運(yùn)動不同，二：劃痕的長度問題：物體相對地面、相對傳送帶的運(yùn)動不同，結(jié)果物體在傳送帶上留下劃痕。解決這類題目的方法如下：選結(jié)果物體在傳送

9、帶上留下劃痕。解決這類題目的方法如下：選取研究對象，對所選研究對象進(jìn)行隔離處理，靈活運(yùn)用取研究對象，對所選研究對象進(jìn)行隔離處理，靈活運(yùn)用“力是力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”這個理論依據(jù)，對物體的運(yùn)動性質(zhì)這個理論依據(jù)，對物體的運(yùn)動性質(zhì)做出正確分析，判斷好物體和傳送帶的加速度、速度關(guān)系，畫做出正確分析，判斷好物體和傳送帶的加速度、速度關(guān)系，畫好草圖分析，找準(zhǔn)物體和傳送帶的位移及兩者之間的關(guān)系。好草圖分析，找準(zhǔn)物體和傳送帶的位移及兩者之間的關(guān)系。 x物物= V0t/2 ， x傳送帶傳送帶=V0t， 物體在傳送帶上所留下的劃痕的長度物體在傳送帶上所留下的劃痕的長度 L=x傳送帶傳送

10、帶 - x物物 L= V0t/2 例題例題2：在民航和火車站可以看到用于對行李進(jìn)行：在民航和火車站可以看到用于對行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶安全檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶上時，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻上時，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速運(yùn)動。隨后它們保持相對靜止，行李隨傳送帶加速運(yùn)動。隨后它們保持相對靜止，行李隨傳送帶一起前進(jìn)。一起前進(jìn)。 設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.25m/s，把質(zhì)量為把質(zhì)量為5kg的木箱靜止放到傳送帶上，由于滑動的木箱靜止放到傳送帶上，由于滑動摩擦力的作用，木箱以摩擦力的作用，木箱以6m

11、/s2的加速度前進(jìn)，那么的加速度前進(jìn)，那么這個木箱放在傳送帶上后，傳送帶上將留下一段多這個木箱放在傳送帶上后，傳送帶上將留下一段多長的摩擦痕跡？長的摩擦痕跡？ mmmxxx50052.0行李傳送帶x行李行李=0.0053mx傳送帶傳送帶V0t=0.250.042m0.0105m解法二：以勻速前進(jìn)的傳送帶作為參考系設(shè)傳解法二：以勻速前進(jìn)的傳送帶作為參考系設(shè)傳送帶水平向右運(yùn)動。木箱剛放在傳送帶上時，相送帶水平向右運(yùn)動。木箱剛放在傳送帶上時，相對于傳送帶的速度對于傳送帶的速度v=0.25m/s,方向水平向左。木方向水平向左。木箱受到水平向右的摩箱受到水平向右的摩 擦力擦力F的作用，做減速運(yùn)動，的作用

12、，做減速運(yùn)動，速度減為零時，與傳送帶保持相對靜止。木箱做減速運(yùn)速度減為零時，與傳送帶保持相對靜止。木箱做減速運(yùn)動的加速度的大小為動的加速度的大小為a6m/s2木箱做減速運(yùn)動到速度為零所通過的路程為木箱做減速運(yùn)動到速度為零所通過的路程為即留下即留下5mm長的摩擦痕跡。長的摩擦痕跡。mmmmavx50052.06225.02220 練習(xí)練習(xí)2：一水平的淺色長傳送帶上放置：一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時，傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定與煤塊都是靜止的。現(xiàn)讓傳送帶以恒定

13、的加速度的加速度a0開始運(yùn)動，當(dāng)其速度達(dá)到開始運(yùn)動，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動。經(jīng)過一段后，便以此速度做勻速運(yùn)動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度。求此黑色痕跡的長度。00202ga)ga(vl 設(shè)經(jīng)歷時間設(shè)經(jīng)歷時間t，傳送帶由靜止開始加速到速度等于，傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0，煤塊則由靜止加速到煤塊則由靜止加速到v，有，有v0= a0t v=at由于由于a a0 ，故，故vv返回時速度返回時速度為為v，當(dāng)，當(dāng)v0v時，可能一直減速，也可能時，

14、可能一直減速，也可能先減速再勻速先減速再勻速(2)v0v時，可能一直加速，也可能時，可能一直加速，也可能先加速再勻速先加速再勻速情景情景2滑塊可能的運(yùn)動情況滑塊可能的運(yùn)動情況圖示圖示項(xiàng)目項(xiàng)目小結(jié)二 ：兩種基本表達(dá)思路1. f mg mav0= at1 s1=v02/2a=at12/2=v0t/2s2 v2t2ss1 2.X物物= V0t /2= v02/2a X傳送帶傳送帶=V0t=2 X物物 L= X傳送帶傳送帶 - X物物 = x物物 =V0t /2=v02/2a 難點(diǎn)分析：難點(diǎn)分析： 分析時沒有考慮到重力的分力、重力勢能的變化分析時沒有考慮到重力的分力、重力勢能的變化; 滑動摩擦力的方向

15、判斷錯誤。滑動摩擦力的方向判斷錯誤。 沒有出分析滑動摩擦力、靜摩擦力之間的突變。沒有出分析滑動摩擦力、靜摩擦力之間的突變。（二）傾斜放置運(yùn)行的傳送帶（二）傾斜放置運(yùn)行的傳送帶例例4：如圖示，傳送帶與水平面夾角為：如圖示，傳送帶與水平面夾角為370 ，并以，并以v=10 m/s運(yùn)行，在傳送帶的運(yùn)行，在傳送帶的A端輕輕放一個小物體，物體與傳端輕輕放一個小物體，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.5， AB長長16米，求：以下兩米，求：以下兩種情況下物體從種情況下物體從A到到B所用的時間所用的時間.（1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動（2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動）傳送帶逆

16、時針方向轉(zhuǎn)動AB解：解：（1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如圖示：）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如圖示：vNfmgmg sin-mg cos= m aa = gsin-gcos= 2 m/s2S=1/2a t2s421622 aStABv（2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動物體受力如圖：）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動物體受力如圖： Nfmg開始摩擦力方向向下開始摩擦力方向向下,向下勻加速運(yùn)動向下勻加速運(yùn)動 a1 =g sin370 + g cos370 = 10m/s2t1=v/a1=1s S1=1/2 a1t2 =5m S2=11m 1秒后，速度達(dá)到秒后，速度達(dá)到10m/s，摩擦力方向變?yōu)橄蛏?，摩擦力方向變?yōu)橄蛏?/p>

17、 Nfmg物體以初速度物體以初速度v=10m/s向下作勻加速運(yùn)動向下作勻加速運(yùn)動 a2=g sin370 -g cos370 = 2 m/s2 S2= vt2+1/2a2 t22 11=10 t2+1/22t22t2=1st=t1+t2=2s (1)通過計(jì)算說明工件在傳送帶上做什么運(yùn)動；通過計(jì)算說明工件在傳送帶上做什么運(yùn)動； (2)求工件從求工件從P點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的時間。點(diǎn)所用的時間。 答案答案(1)先勻加速運(yùn)動先勻加速運(yùn)動0.8 m，然后勻速運(yùn)動，然后勻速運(yùn)動3.2 m (2)2.4 s小結(jié)小結(jié)2.傾斜傳送帶模型傾斜傳送帶模型(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后勻速可能

18、先加速后勻速(3)可能先以可能先以a1加速后以加速后以a2加速加速情景情景2(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后勻速可能先加速后勻速情景情景1滑塊可能的運(yùn)動情況滑塊可能的運(yùn)動情況圖示圖示項(xiàng)目項(xiàng)目(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能一直勻速可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速可能先減速后反向加速情景情景4(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后勻速可能先加速后勻速(3)可能一直勻速可能一直勻速(4)可能先以可能先以a1加速后以加速后以a2加速加速情景情景3滑塊可能的運(yùn)動情況滑塊可能的運(yùn)動情況圖示圖示項(xiàng)目項(xiàng)目 這類題一般可分為兩種：一是傳送帶這類題一般可分為兩種：一是傳送

19、帶上僅有一個物體運(yùn)動；二是傳送帶上有上僅有一個物體運(yùn)動；二是傳送帶上有多個物體運(yùn)動。解題思路與前面兩種相多個物體運(yùn)動。解題思路與前面兩種相仿，都是從力的觀點(diǎn)和能量轉(zhuǎn)化守恒角仿，都是從力的觀點(diǎn)和能量轉(zhuǎn)化守恒角度去思考，挖掘題中隱含的條件和關(guān)鍵度去思考，挖掘題中隱含的條件和關(guān)鍵語句，從而找到解題突破口語句，從而找到解題突破口 （三）平斜交接放置運(yùn)行的傳送帶（三）平斜交接放置運(yùn)行的傳送帶o =37如圖的傳送帶，其水平部分如圖的傳送帶，其水平部分ab=2m，bc=4m，bc與水與水平面夾角平面夾角 ，一小物體，一小物體A與傳與傳 送帶的動摩擦因送帶的動摩擦因數(shù)數(shù)=0.25，皮帶沿圖所示方向運(yùn)動，速率為

20、，皮帶沿圖所示方向運(yùn)動，速率為2m/s。若把。若把物體物體A輕輕放到輕輕放到A點(diǎn)，它將被皮帶送到點(diǎn)，它將被皮帶送到c點(diǎn)，且物體點(diǎn)，且物體A一直沒有脫離皮帶。求物體一直沒有脫離皮帶。求物體A從從a點(diǎn)被傳送到點(diǎn)被傳送到c 點(diǎn)所點(diǎn)所用的時間。用的時間。例例6 一傳送帶裝置示意如圖，其中傳一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)過送帶經(jīng)過AB區(qū)域時是水平的區(qū)域時是水平的,經(jīng)過經(jīng)過BC區(qū)域時變?yōu)閳A弧區(qū)域時變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成形（圓弧由光滑模板形成,未畫出）未畫出）,經(jīng)過經(jīng)過CD區(qū)域時是區(qū)域時是傾斜的，傾斜的，AB和和CD都與都與BC相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個一個在

21、的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上，放置時初處放到傳送帶上，放置時初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，處，D和和A的高度差為的高度差為h。穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為相鄰兩箱的距離為L。每個箱子在。每個箱子在A處投放后，在到達(dá)處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(忽忽略經(jīng)略經(jīng)BC段時的微小滑動段時的微小滑動)。已知在一段相當(dāng)長的時間。已知在一段相當(dāng)長的時間T 內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N。這裝置由電動機(jī)帶動，。這

22、裝置由電動機(jī)帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動傳送帶與輪子間無相對滑動,不計(jì)輪軸處的摩擦。不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動機(jī)的平均輸出功率求電動機(jī)的平均輸出功率P。LBADCL體驗(yàn)高考體驗(yàn)高考03年全國理綜年全國理綜解析解析: :以地面為參考系以地面為參考系(下同下同)，設(shè)傳送帶的運(yùn)動速度為，設(shè)傳送帶的運(yùn)動速度為v0，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中，小貨箱先在滑動摩擦力作，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中，小貨箱先在滑動摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動，設(shè)這段路程為用下做勻加速運(yùn)動，設(shè)這段路程為s，所用時間為，所用時間為t，加，加速度為速度為a，則對小箱有：，則對小箱有： S =1/2at2 v0 =at在這段時間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動的路程

23、為：在這段時間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動的路程為： S0 =v0 t由以上可得：由以上可得： S0 =2S用用f 表示小箱與傳送帶之間的滑動摩擦力，表示小箱與傳送帶之間的滑動摩擦力，則傳送帶對小箱做功為則傳送帶對小箱做功為Af S1/2mv02傳送帶克服小箱對它的摩擦力做功傳送帶克服小箱對它的摩擦力做功A0f S021/2mv02兩者之差就是摩擦力做功發(fā)出的熱量兩者之差就是摩擦力做功發(fā)出的熱量Q1/2mv02也可直接根據(jù)摩擦生熱也可直接根據(jù)摩擦生熱 Q= f S= f（S0- S）計(jì)算）計(jì)算可見，在小箱加速運(yùn)動過程中，小箱獲得的動能與可見，在小箱加速運(yùn)動過程中，小箱獲得的動能與發(fā)熱量相等發(fā)熱量相等. Q1

24、/2mv02T時間內(nèi)，電動機(jī)輸出的功為：時間內(nèi)，電動機(jī)輸出的功為：W=PT此功用于增加小箱的動能、勢能以及克服摩擦此功用于增加小箱的動能、勢能以及克服摩擦力發(fā)熱，即：力發(fā)熱，即：W=N 1/2mv02+mgh+Q = N mv02+mgh已知相鄰兩小箱的距離為已知相鄰兩小箱的距離為L，所以：，所以：v0TNL v0NL / T聯(lián)立，得：聯(lián)立，得： ghTLNTNmP222 題后悟道題后悟道對于傳送帶問題，一定要全面掌握對于傳送帶問題，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)具體情況適時進(jìn)行討論，看一看有沒有轉(zhuǎn)折點(diǎn)、突變點(diǎn)，情況適時進(jìn)行討

25、論，看一看有沒有轉(zhuǎn)折點(diǎn)、突變點(diǎn)，做好運(yùn)動階段的劃分及相應(yīng)動力學(xué)分析。做好運(yùn)動階段的劃分及相應(yīng)動力學(xué)分析?？偨Y(jié)總結(jié)：物體與傳送帶之間：物體與傳送帶之間動力學(xué)動力學(xué)問題分析。問題分析。 (1)首先是要對放在傳送帶上的物體進(jìn)行受力分析，分清物首先是要對放在傳送帶上的物體進(jìn)行受力分析，分清物體所受摩擦力是阻力還是動力；體所受摩擦力是阻力還是動力； (2)其二是對物體進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)分析，即由靜態(tài)其二是對物體進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)分析，即由靜態(tài)動態(tài)動態(tài)終終態(tài)分析和判斷，對其全過程做出合理分析、推論，進(jìn)而采用有態(tài)分析和判斷，對其全過程做出合理分析、推論，進(jìn)而采用有關(guān)物理規(guī)律求解關(guān)物理規(guī)律求解 (3)這類問題可分為運(yùn)動學(xué)

26、型；動力學(xué)型；圖象型這類問題可分為運(yùn)動學(xué)型；動力學(xué)型；圖象型 (4)受力和運(yùn)動分析時注意：受力和運(yùn)動分析時注意： 受力分析中的摩擦力突變（大小、方向）受力分析中的摩擦力突變（大小、方向） 發(fā)生在發(fā)生在V物物 V傳傳相同的時刻；相同的時刻； 分析運(yùn)動中的速度變化分析運(yùn)動中的速度變化 V物物與與V傳傳 大小變化大小變化 在在 斜面上注意比較斜面上注意比較mgsin與摩擦力與摩擦力f的大小，的大小， 傳送帶長度傳送帶長度臨界之前是否滑出臨界之前是否滑出 共速以后共速以后是否是否一定與傳送帶保持相對靜止作勻速運(yùn)動一定與傳送帶保持相對靜止作勻速運(yùn)動作業(yè)作業(yè):1將一粉筆頭輕放在以將一粉筆頭輕放在以2m/s

27、的恒定速度的恒定速度運(yùn)動的傳送帶上，傳送帶上留下一條長度運(yùn)動的傳送帶上，傳送帶上留下一條長度為為4m的劃線的劃線(粉筆頭只要相對于傳送帶運(yùn)動粉筆頭只要相對于傳送帶運(yùn)動就能劃線就能劃線)；若使該傳送帶改做勻減速運(yùn)動，；若使該傳送帶改做勻減速運(yùn)動，加速度為加速度為1.5m/s2，并且在傳送帶開始做勻，并且在傳送帶開始做勻減速運(yùn)動的同時，將另一粉筆頭輕放在傳減速運(yùn)動的同時，將另一粉筆頭輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的劃線？多長的劃線？2. 如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖.繃緊的傳送帶始終保持繃

28、緊的傳送帶始終保持3.0m/s的恒定速率運(yùn)行的恒定速率運(yùn)行,傳送傳送帶的水平部分帶的水平部分AB距水平地面的高度為距水平地面的高度為h=0.45m.現(xiàn)現(xiàn)有一行李包有一行李包(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))由由A端被傳送到端被傳送到B端，且傳端，且傳送到送到B端時沒有被及時取下，行李包從端時沒有被及時取下，行李包從B端水平拋出，端水平拋出，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)空氣阻力，g取取10 m/s2 (1)若行李包從若行李包從B端水平拋出的初速端水平拋出的初速v3.0ms，求它在空中運(yùn)動的時間和飛出的水平距離；求它在空中運(yùn)動的時間和飛出的水平距離； (2)若行李包以若行李包以v01.0m/s的初速從的初速從A端向右

29、滑行端向右滑行，包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.20，要使它從，要使它從B端飛出的水平距離等于端飛出的水平距離等于(1)中所中所求的水平距離，求傳送帶的長求的水平距離，求傳送帶的長度度L應(yīng)滿足的條件應(yīng)滿足的條件.BALh如圖所示，傳送帶與地面間的夾角為如圖所示，傳送帶與地面間的夾角為370，AB間傳動間傳動帶長度為帶長度為16m，傳送帶以，傳送帶以10m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在傳送帶頂端動，在傳送帶頂端A無初速地釋放一個質(zhì)量為無初速地釋放一個質(zhì)量為0.5kg的的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5， 求求物體物體

30、由由A運(yùn)動到運(yùn)動到B所需時間（所需時間（g=10m/s2 sin370=0.6）AB370作業(yè)作業(yè)3如圖所示，傳送帶與地面間的夾角為如圖所示，傳送帶與地面間的夾角為370，AB間傳動間傳動帶長度為帶長度為16m，傳送帶以，傳送帶以10m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在傳送帶頂端動，在傳送帶頂端A無初速地釋放一個質(zhì)量為無初速地釋放一個質(zhì)量為0.5kg的的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5，則物體由，則物體由A運(yùn)動到運(yùn)動到B所需時間為（所需時間為（g=10m/s2 sin370=0.6）( )554D.A1s B2s C4sAB370B練習(xí)練習(xí)

31、530v例例5. 一傳送皮帶與水平面夾角為一傳送皮帶與水平面夾角為30，以，以2m/s的恒的恒定速度順時針運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量為定速度順時針運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量為10kg的工件輕放于的工件輕放于底端，經(jīng)一段時間送到高底端，經(jīng)一段時間送到高2m的平臺上，工件與皮帶的平臺上，工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)為間的動摩擦因數(shù)為= ，取，取g=10m/s2求帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。求帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。23解解: 設(shè)工件向上運(yùn)動距離設(shè)工件向上運(yùn)動距離S 時，速度達(dá)到傳送帶的速時，速度達(dá)到傳送帶的速度度v ，由動能定理可知，由動能定理可知mgS cos30 mgS sin30=

32、0 1/2 mv2解得解得 S=0. 8m，說明工件未到達(dá)平臺時，速度已達(dá)到，說明工件未到達(dá)平臺時，速度已達(dá)到 v ，所以工件動能的增量為所以工件動能的增量為 EK = 1/2 mv2=20J工件重力勢能增量為工件重力勢能增量為 EP= mgh = 200J 在工件加速運(yùn)動過程中在工件加速運(yùn)動過程中,工件的平均速度為工件的平均速度為 v/2 ，因此工件的位移是皮帶運(yùn)動距離因此工件的位移是皮帶運(yùn)動距離S 的的1/2，即即S = 2S = 1.6 m 由于滑動摩擦力作功而增加的內(nèi)能由于滑動摩擦力作功而增加的內(nèi)能 E 為為 E=f S= mgcos30(S S)= 60J電動機(jī)多消耗的電能為電動機(jī)多

33、消耗的電能為 EK+EP+E=280J30v另解另解:物體開始受到向上的摩擦力作用物體開始受到向上的摩擦力作用,做勻加速運(yùn)動做勻加速運(yùn)動 Nmgf滑動摩擦力滑動摩擦力 f1= mgcos=75N a=gcos-gsin=g/4 =2.5 m/s2經(jīng)過時間經(jīng)過時間t1=v/a=0.8s速度達(dá)到速度達(dá)到2m/s ,上升上升s1=v2/2a=0.8m然后在靜摩擦力作用下做勻速運(yùn)動然后在靜摩擦力作用下做勻速運(yùn)動,上升上升 s2=3.2m 靜摩擦力靜摩擦力 f2= mgsin=50Nt2= s2 /v=1.6 s為保持皮帶勻速運(yùn)動，機(jī)器在為保持皮帶勻速運(yùn)動，機(jī)器在t1時間內(nèi)應(yīng)增加動力時間內(nèi)應(yīng)增加動力75

34、N,在在t2時間內(nèi)應(yīng)增加動力時間內(nèi)應(yīng)增加動力50N 帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能為工件多消耗的電能為W= f1 vt1 + f2 vt2 =751.6+503.2 =120+160=280J小結(jié)：分析滑動摩擦力方向時要緊緊抓住“阻礙相對運(yùn)動”這句話的含義。注意重力的分力，注意物體的受力由滑動摩擦力到靜摩擦力的突變，物體在傾斜的傳送帶上運(yùn)動時靜摩擦力也做功。系統(tǒng)能量的增加來源于電動機(jī)消耗的電能。35. 如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖圖.繃緊的傳送帶始終保持繃緊的傳送帶始終保持3.0m/s的恒定速率運(yùn)行的恒定速

35、率運(yùn)行,傳送帶的水平部分傳送帶的水平部分AB距水平地面的高度為距水平地面的高度為h=0.45m.現(xiàn)有一行李包現(xiàn)有一行李包(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))由由A端被傳送到端被傳送到B端，且端，且傳送到傳送到B端時沒有被及時取下，行李包從端時沒有被及時取下，行李包從B端水平拋端水平拋出，不計(jì)空氣阻力，出，不計(jì)空氣阻力，g取取10 m/s2 (1)若行李包從若行李包從B端水平拋出的初速端水平拋出的初速v3.0ms，求它在空中運(yùn)動的時間和飛出的水平距離；求它在空中運(yùn)動的時間和飛出的水平距離； (2)若行李包以若行李包以v01.0m/s的初速從的初速從A端向右滑行端向右滑行，包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，包與傳送帶

36、間的動摩擦因數(shù)0.20，要使它從，要使它從B端飛出的水平距離等于端飛出的水平距離等于(1)中所中所求的水平距離，求傳送帶的長求的水平距離，求傳送帶的長度度L應(yīng)滿足的條件應(yīng)滿足的條件.體驗(yàn)高考：體驗(yàn)高考：2005年江蘇理綜卷年江蘇理綜卷35.BALh解：解：BALh （1）設(shè)行李包在空中運(yùn)動時間為）設(shè)行李包在空中運(yùn)動時間為t，飛出的水平距飛出的水平距 離為離為s，則，則h=1/2 gt2 sv t代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：t0.3s s0.9m（2 2）設(shè)行李包的質(zhì)量為）設(shè)行李包的質(zhì)量為m，與傳送帶，與傳送帶 相對運(yùn)動時的加速度為相對運(yùn)動時的加速度為a，則滑動摩擦力，則滑動摩擦力F=mg=ma代入

37、數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：a2.0m/s2要使行李包從要使行李包從B端飛出的水平距離等于（端飛出的水平距離等于（1）中所求）中所求水平距離，行李包從水平距離，行李包從B端飛出的水平拋出的初速度端飛出的水平拋出的初速度v=3.0m/s設(shè)行李被加速到設(shè)行李被加速到V時通過的對地位移距離為時通過的對地位移距離為s0，則，則2as0 =v2-v02 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得 s02.0m 故傳送帶的長度故傳送帶的長度L應(yīng)滿足的條件為：應(yīng)滿足的條件為：L2.0m 傳送帶問題變式：（傳送帶問題變式：（20042004全國高考全國高考) )一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的與桌的ABAB邊重合，如圖。已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為邊重合，如圖。已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為1 1，盤與，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為桌面間的動摩擦因數(shù)為2 2?，F(xiàn)突然以恒定加速度。將桌布抽離桌面，?，F(xiàn)突然以恒定加速度。將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于加速度的方向是水平的且垂直于ABAB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度加速度a a滿足的條件是什么滿足的條件是什么? ?（以（以g g表示重力加速度表示重力加速度) )重