帶問題分類解析dxr(總結(jié)完整原創(chuàng)帶答案)

1、傳 送 帶 問 題 分類 解析 一、傳送帶問題中力與運(yùn)動(dòng)情況分析1、水平傳送帶上的力與運(yùn)動(dòng)情況分析例1 如圖所示為水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v02 m/s的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為m的工件無(wú)初速度地放在A處，設(shè)工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 ,AB的之間距離為L(zhǎng)10m ，g取10m/s2 求工件從A處運(yùn)動(dòng)到B處所用的時(shí)間圖 甲例2： 如圖甲所示為車站使用的水平傳送帶的模型，傳送帶長(zhǎng)L8m，以速度v4m/s沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m10kg的旅行包以速度v010m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶已知旅行包與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6 ，則旅行包從傳送帶的A端到B

2、端所需要的時(shí)間是多少？（g10m/s2 ,）例3、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3.0ms的恒定速率運(yùn)行，傳送帶的水平部分AB距水平地面的高度為h=0.45m.現(xiàn)有一行李包(可視為質(zhì)點(diǎn))由A端被傳送到B端，且傳送到B端時(shí)沒有被及時(shí)取下，行李包從B端水平拋出，不計(jì)空氣阻力，g取l 0 m/s2 (1) 若行李包從B端水平拋出的初速v3.0ms，求它在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和飛出的水平距離； (2) 若行李包以v01.0ms的初速?gòu)腁端向右滑行， 包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20，要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所 求的水平距離，求傳送帶的長(zhǎng)度L應(yīng)滿足的條件？ BA

3、Lh例4一水平的淺色長(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。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a0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(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2、傾斜傳送帶上的力與運(yùn)動(dòng)情況分析例5傳送帶與水平方向夾37°角，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)16m的傳送帶以恒定速度v10m/s運(yùn)動(dòng)，在傳送帶上端A處無(wú)初速釋放質(zhì)量為m0.5kg的物塊，物塊與帶面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，求：（1）當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊從A到B所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？ （2）當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，

4、物塊從A到B所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？ 370AB (sin37°0.6，cos37°0.8，取g10 m/s2)3、水平和傾斜組合傳送帶上的力與運(yùn)動(dòng)情況分析圖甲例6 如圖甲所示的傳送帶，其水平部分ab的長(zhǎng)度為2 m，傾斜部分bc的長(zhǎng)度為4 m，bc與水平面的夾角37°，現(xiàn)將一小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在傳送帶的a端，物塊A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25傳送帶沿圖甲所示方向以v2 m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)，若物塊A始終未脫離傳送帶，試求小物塊A從a端被傳送到c端所用的時(shí)間？（取g10m/s2 ，sin37°0.6 ,cos37°0.8 ）例7、如圖

5、104所示的傳送帶以速度V=2m/s勻速運(yùn)行，AB部分水平，BC部分與水平面之間的夾角為30°，AB間與BC間的距離都是12m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，現(xiàn)將質(zhì)量為5kg的工件輕輕放在傳送帶的A端，假設(shè)工件始終沒有離開傳送帶，求： （1）工件在AB上做加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移圖104 （2）工件在滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小二、傳送帶問題中能量轉(zhuǎn)化情況的分析1、水平傳送帶上的能量轉(zhuǎn)化情況分析例8、 如圖所示，水平傳送帶以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放到傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的內(nèi)能是( )A、mv2 B、2mv2 C、

6、 D、2、傾斜傳送帶上的能量轉(zhuǎn)化情況分析300AB例9、電動(dòng)機(jī)帶著繃緊的傳送帶始終以v02 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，傳送帶與水平面的夾角30°，現(xiàn)把一質(zhì)量為m10kg的工件輕輕地放在皮帶的底端，經(jīng)過一段時(shí)間后，工件被送到高h(yuǎn)2m的平臺(tái)上，已知工件與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，除此之外，不記其他損耗。求電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。（取g10 m/s2）10、 如圖5所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定的速度V1沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一傳送帶等高的光滑平臺(tái)，物體以速度V2向左滑上傳送帶，經(jīng)過一段時(shí)間后又返回到光滑平臺(tái)上，此時(shí)物體速度為 ，則下列說法正確的是（ ）A若V2>V1，則= V1

7、， B若V2V1，則= V2，C無(wú)論V2多大，總有= V2， D·只有V2=V1時(shí)，才有= V111、如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端A處無(wú)初速度地滑下，槽的底端B與水平傳A帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0，長(zhǎng)為L(zhǎng),滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng)，滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好被加速到與傳送帶的速度相同求：(1)滑塊到達(dá)底端B時(shí)的速度v；(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)此過程中，由于克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量Q.答案解析1、解答 mg=ma ，t1 ，l =at12 由于lL，所以工件沒有滑離傳送帶。設(shè)工件隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2 ，則t2 t24.5s 總

8、時(shí)間tt1t25.5 s2、解答 設(shè)旅行包在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1 ，即經(jīng)過t1時(shí)間，旅行包的速度達(dá)到v4m/s ，mg=ma t1， s17 m s17 mL 可知先勻加速后勻速，設(shè)做勻速運(yùn)動(dòng)t2 ，則t2 故：在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tt1t21.25 s3、解析（1）h=1/2 gt2 sv t t0.3s s0.9m （2）設(shè)行李包的質(zhì)量為m，與傳送帶相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a，則滑動(dòng)摩擦力 a2.0m/s2 要使行李包從B端飛出的水平距離等于（1）中所求水平距離，行李包從B端飛出的水平拋出的初速度v=3.0m/s設(shè)行李被加速到時(shí)通過的距離為s0，則2as0 =v2-v02 s02

9、.0m 故傳送帶的長(zhǎng)度L應(yīng)滿足的條件為：L2.0m 4、解法1 力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)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a0。根據(jù)牛頓第二定律，可得 設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，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v，有 由于，故，煤塊繼續(xù)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。再經(jīng)過時(shí)間，煤塊的速度由v增加到v0，有 此后，煤塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)速度相同，相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，不再產(chǎn)生新的痕跡設(shè)在煤塊的速度從0增加到v0的整個(gè)過程中，傳送帶和煤塊移動(dòng)的距離分別為s0和s，有 傳送帶上留下的黑色痕跡的長(zhǎng)度 由以上各式得 解法2 圖象法作出煤塊、傳送帶的圖線如圖

10、所示，圖中標(biāo)斜線的三角形的面積，即為煤塊相對(duì)于傳送帶的位移，也即傳送帶上留下的黑色痕跡的長(zhǎng)度 由解得 5、分析 （1）當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 傳送帶相對(duì)物塊向上運(yùn)動(dòng)，故傳送帶受到物塊的摩擦力沿傳送帶向下，物塊受傳送帶的摩擦力方向向上，由于mgsin37°mgcos37°，故物塊向下作初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)直到B處（2）當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，初速度為0的物塊放上傳送帶時(shí)，由于傳送帶相對(duì)物塊向下運(yùn)動(dòng)，傳送帶受到物塊的摩擦力沿傳送帶向上，物塊受到的摩擦力沿傳送帶向下，物塊先做加速度為a1的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到10m/s后，因沿傳送帶向下的重力分力mgsin37°mgc

11、os37°（沿傳送帶向上的摩擦力）, 故后一階段物塊在傳送帶上仍然做勻加速運(yùn)動(dòng)，但加速度的大小與前一段不同解析 (1) 當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)物塊的加速度為a ，有：mg sin37°- mgcos37°ma a2 m/s2物塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t， t t4s（2）物塊放上傳送帶的開始的一段時(shí)間受力情況如圖甲所示，前一階段物塊作初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1 ，由牛頓第二定律，有mgsin37°mgcos37°=ma1 , 解得：a1 10m/s2,設(shè)物塊加速時(shí)間為t1 ，t1 ， 因位移s1=5m16m ,說明物塊

12、仍然在傳送帶上設(shè)后一階段物塊的加速度為a2, 當(dāng)物塊速度大于傳送帶速度時(shí)，其受力情況如圖乙所示由牛頓第二定律，有：mg sin37°- mgcos37°ma2 ,解得a22m/s2 ，設(shè)后階段物塊下滑到底端所用的時(shí)間為t2由Lsvt2a2t/2，解得t21s 另一解11s 不合題意舍去所以物塊從A到B的時(shí)間為：tt1t22s點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是分析摩擦力的方向，以及摩擦力向上和向下的條件。從本題的解答過程中我們可以得到以下三點(diǎn)啟示：（1）解答“運(yùn)動(dòng)和力”問題的關(guān)鍵是要分析清楚物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，弄清所給問題的物理情景加速度是動(dòng)力學(xué)公式和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式之間聯(lián)系的橋梁（2）

13、審題時(shí)應(yīng)注意對(duì)題給條件作必要的定性分析和半定量的分析。如：由本題中給出的和值可作出以下判斷：當(dāng)tan時(shí)，物塊在加速至與傳送帶速度相同后，物塊將與傳送帶相對(duì)靜止，并同傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)tan時(shí)，物塊在獲得與傳送帶相同的速度后仍繼續(xù)加速（3）滑動(dòng)摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，而是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。它可能是是阻力，也可能是動(dòng)力圖丙6、分析 物塊A在傳送帶傾斜段bc之間運(yùn)動(dòng)，受力情況如圖丙所示。此時(shí)由于0.25tan37°0.75，即物塊所受到的滑動(dòng)摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，故物塊將沿傳送帶加速下滑 解答 設(shè)物塊在水平傳送帶上加速的過程中的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律有

14、：mgma1 設(shè)物塊A做運(yùn)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1 ，t1 設(shè)A加速運(yùn)動(dòng)的位移為s1，則s1 當(dāng)A的速度達(dá)到2 m/s時(shí)，A將勻速運(yùn)動(dòng)，A勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2 ，t20.6s A在bc段受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，其大小為mg cos37°，設(shè)A沿bc段下滑的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律有， mg sin37°mg cos37°ma2 解得：a24 m/s2 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的關(guān)系，有： sbcvt3 其中sbc=4 m ，v=2 m/s ，解得 ：t31s ， 所以物塊A從傳送帶的a端傳送到c端所用的時(shí)間tt1t2t32.4s7、解：（1）設(shè)工件在傳送帶上時(shí)的加速度為a1

15、，加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移為s1 所以 （2）設(shè)當(dāng)工件滑到BC部分上時(shí)物體的加速度為a2.則 所以，由V02 V2 = 2a2L得V0 = 8m/s8、解答 假設(shè)小木塊達(dá)到與傳送帶達(dá)到共同速度所用的時(shí)間為t，在此過程中木塊的位移為s1，傳送帶的位移為s2，則有： ， 即得：s22s1 對(duì)木塊由動(dòng)能定理： 對(duì)傳送帶和木塊由能量關(guān)系可知：E內(nèi)fs2fs1 由可得：E內(nèi)故本題選D選項(xiàng)。 點(diǎn)評(píng) 傳送帶上的能量問題是有其特點(diǎn)的：其一是在傳送帶上的物體和傳送帶相對(duì)滑動(dòng)過程中是一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功；其二是這一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的情形是力的大小相等，位移不等（恰好相差一倍），并且一個(gè)是正功一個(gè)是負(fù)功；其三是一對(duì)摩擦力

16、做功的代數(shù)和是負(fù)值，這表明機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的量即是兩功差值的絕對(duì)值。9、分析 本題中電動(dòng)機(jī)消耗的電能向三個(gè)方面轉(zhuǎn)化，一是用于使傳送帶以v02 m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；二是轉(zhuǎn)化為工件與傳送帶之間因滑動(dòng)摩擦力做功而產(chǎn)生的內(nèi)能；三是用于工件增加的機(jī)械能（含工件的重力勢(shì)能和動(dòng)能）；電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能是指上述所列去向的二、三部分能量mgcos解答 作出工件在傳送帶上受力如圖所示，f為皮帶給予工件的滑動(dòng)摩擦力，對(duì)工件, 根據(jù)牛頓第二定律，有：mgcosmg sinma 工件達(dá)到傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度v02 m/s時(shí)所用的時(shí)間t1 加速距離為s1 s1h/ sin30 說明工件先勻加速，再勻速，工件到達(dá)平臺(tái)時(shí)的速度為2 m/s 故工件增加的機(jī)械能Emgh設(shè)在t1時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移為s2，故轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為: