傳送帶問(wèn)題分類賞析

1、水平距離始終為(1)中所求的距離？若皮帶的角速度1f，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離又是多少?傳送帶問(wèn)題題型歸納一、依托傳送帶的受力分析問(wèn)題例1如圖1所示，一質(zhì)量為匸的貨物放在傾角為 二 貨物所受的摩擦力 ：。的傳送帶一起向上或向下做加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)加速度為，試求兩種情形下二、依托傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題例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)為門。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開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到：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。三、依托傳送帶的

2、動(dòng)量問(wèn)題例3如圖4所示，水平傳送帶AB長(zhǎng).=8.3m,質(zhì)量為二=1kg的木塊隨傳送帶一起以1 =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)摩擦因數(shù)門=0. 5.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為匸=20g的子彈以：=300m/s水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿岀，穿岀速度- =50m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射中木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，g取10m/s2。求：(1)第一顆子彈射入木塊并穿岀時(shí)，木塊速度多大？(2)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？四、依托傳送帶的曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題例4如圖5所示為車站使用的水平傳送帶的模型

3、，它的水平傳送帶的長(zhǎng)度為，傳送帶的皮帶輪的半徑為 .，傳送帶的上部距地面的高度為A =，現(xiàn)有一個(gè)旅行包(視為質(zhì)點(diǎn))以的初速度水平地滑上水平傳送帶已知旅行包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“ _。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)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1= &，旅行包滑上傳送帶的初速度恒為v0=10w/s當(dāng)皮帶的角速度值在什么范圍內(nèi)，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離始終為(1)中所求的距離？若皮帶的角速度1f，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離又是多少?五、依托傳送帶的臨界、極值問(wèn)

4、題例5如圖2所示為糧店常用的皮帶傳輸裝置，它由兩臺(tái)皮帶傳輸機(jī)組成，一臺(tái)水平傳送, 傳送帶與地面傾角6= 37；CD兩端相距4.45m B、C相距很近.水平部分AB以%二）汕S的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將質(zhì)量為10kg的一袋米勻速傳到傾斜的CD部分，米袋與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.求：（1）若CD部分不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳輸帶所能上升的最大距離；（2）若要米袋能被送到D端，CD部分運(yùn)轉(zhuǎn)速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C到D所用時(shí)間的取值范圍六、依托傳送帶的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系問(wèn)題例6:如圖213所示，傾角為370的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L(zhǎng)=7m現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的

5、小木塊放到傳送帶的頂端，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)摩擦因數(shù)為卩=0.25， 取g=10m/s2。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是多少?【審題】該題目要分成兩段考慮，第一段：木塊的速度vv0。這一階段木塊相對(duì)于傳送帶向前運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力方向向后，合外力仍沿斜面向刖。例7一傳送帶裝置示意如圖3所示，其中傳送帶經(jīng)過(guò)AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過(guò)BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成， 未畫岀），經(jīng)過(guò)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)初速度為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為，穩(wěn)定工

6、作時(shí)的傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列， 相鄰兩箱的距離為1。每個(gè)箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)（忽略BC段時(shí)的微小滑動(dòng)）。已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間丄內(nèi)，其運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為 ，這種裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦， 求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率 /AB兩端相距3m；另一臺(tái)傾斜,例1解析：物體匸向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物體隨傳送帶向上加速運(yùn)動(dòng)，傳送帶對(duì)貨物的摩擦力必定沿傳送帶向上。物體隨傳送帶向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力的方向要視加速度的大小而定，當(dāng)加速度為某一合適值時(shí)，重力沿斜面向下的分力恰好提供了所需的合外

7、力，則摩擦力這零；當(dāng)加速度大于這一值時(shí)，摩擦力應(yīng)沿傳送帶向下；當(dāng)加速度小于這一值時(shí)，摩擦力J應(yīng)沿傳送帶向上。當(dāng)物體隨傳送帶向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：二所以匚:二，方向沿斜面向上。物體隨傳送帶向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)沿傳送帶向上，由牛頓第二定律得：-所以一二丄二：。當(dāng)-：工 江：-時(shí)，廠II，與所設(shè)方向相同，即沿斜面向上。當(dāng)-； 二二】二時(shí)，.# ；：，即貨物與傳送帶間無(wú)摩擦力作用。當(dāng)- o-二時(shí)，；II，與所設(shè)方向相反，即沿斜面向下。小結(jié)：當(dāng)傳送帶上物體所受摩擦力方向不明確時(shí)，可先假設(shè)摩擦力向某一方向，然后應(yīng)用牛頓第二定律導(dǎo)岀表達(dá)式，再結(jié)合具 體情況進(jìn)行討論.例2解析：根據(jù)“傳送帶上有黑色痕

8、跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，煤塊的加速度小于傳送帶的加速度。根據(jù)牛頓定律，可得：-；-匚設(shè)經(jīng)歷時(shí)間一，傳送帶由靜止開(kāi)始加速到速度等于，煤塊則由靜止加速到：，有勺m二由于r vj，故 ，煤塊繼續(xù)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。再經(jīng)過(guò)時(shí)間T,煤塊的速度由I1增加到：，有：_ 1 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。py設(shè)在煤塊的速度從o增加到一的整個(gè)過(guò)程中，傳送帶和煤塊移動(dòng)的距離分別為一和一，有：12 fVo% =二騫+ VQZ, 5 =由以上各式得u例3解析：（1）設(shè)子彈第一次射穿木塊后的速度為-（方向向右），則在第一次射穿木塊的過(guò)程中:對(duì)木塊和子彈整體由

9、動(dòng)量守恒定律（取向右方向?yàn)檎┑媒獾枚?3m/s，方向向右。（2）木塊向右滑動(dòng)中加速度大小為-丄=5m/s2，以速度丁=3m/s向右滑行速度減為零時(shí)，所用時(shí)間為Vsx=A點(diǎn)的最大距離小結(jié)：此題考查學(xué)生掌握動(dòng)量守恒定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本規(guī)律的應(yīng)用情況，解答此題的關(guān)鍵是要求學(xué)生分析物 理過(guò)程，建立清晰的物理情景，并注意到過(guò)程之間的內(nèi)在聯(lián)系。2例4解析：（1）若傳送帶靜止，則旅行包滑上水平傳送帶后做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度-：- 1若皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，要使旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離始終為（1）中所示的水平距離，則旅行包須做勻減速運(yùn)動(dòng),V購(gòu)=-=Wrad Is皮帶輪的臨界角速度為.所以的取

10、值范圍是二叮片| v = 4w/s顯然這之前第二顆子彈仍未射岀，所以木塊向右運(yùn)動(dòng)離旅行包離開(kāi)傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)距以后旅行包做勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以旅行包到達(dá)B端的速度也為 I_：；：1。包的落地點(diǎn)距B端的即要把米袋送到D點(diǎn)，CD部分速度，且應(yīng)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。旅行包到達(dá)B端的水平速度為B端的水平距離為二0.6搐水平距離為米袋恰能達(dá)D點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零，此時(shí)間最長(zhǎng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得:若CD部分速度較大，使米袋沿CD上滑時(shí)所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時(shí)間最短。此種情況下米袋加速度一直為所以所求時(shí)間范圍為：例6【解析】剛開(kāi)始時(shí)，合力的大小為F合1=mgsin37o+ 卩mgcos37o由牛頓第

11、二定律，加速度大小F合iai=m=8m/s2，2vovo該過(guò)程所用時(shí)間t1=印=0.5s，位移大小s1=2ai=1m。二者速度大小相同后，合力的大小為F合2F合2=mgsin37o-gmgcos37o加速度大小a2=m=4m/s2，位移大小s2=L-s1=6m,1 +2a2t2所用時(shí)間s2=v0t2+2得：t2=1s。(另一個(gè)解t2=-3s舍去)摩擦力所做的功W=gmgcos37o(s1-s2)=-4.0J，全過(guò)程中生的熱Q=f s相對(duì) =卩mgcos37o【(v0t1-s1)+(s2-v0t2)】=0.8NX3m=2.4J例7解析：在傳送穩(wěn)定的情況下，在一定時(shí)間內(nèi)將有一定數(shù)量的小貨箱從A端送

12、到D端。在傳送過(guò)程中，小貨箱的動(dòng)能和重力勢(shì)能都增大了一定數(shù)值，另外在水平的AB部分，小貨箱與皮帶等速前要發(fā)生一段相對(duì)位移，通過(guò)摩擦力做功而產(chǎn)生一定數(shù)量的內(nèi)能。由功能關(guān)系知，上述能量的增加和產(chǎn)生，都是電動(dòng)機(jī)做功和結(jié)果。求出單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能和小貨箱動(dòng)能、重力勢(shì)能增量 的總和，即為電動(dòng)機(jī)的輸出功率。VA以地面為參考系(下同)，設(shè)傳送帶的運(yùn)動(dòng)速度為一，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，小貨箱先在滑動(dòng)摩擦力作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)這段路程為:,，所用時(shí)間為一，加速度為。則12E二加V fit對(duì)小貨箱有一4 宀2詆aia2在這段時(shí)間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為由前三式可得- s0=2s用一表示小貨箱與傳送帶之間的摩擦力，則傳送帶對(duì)小貨箱做功為1、2濟(jì)=fyf.= 2x 傳送帶克服小貨箱對(duì)它的摩擦力做功為jQ= _翩卩；兩者之差就是克服摩擦力做功產(chǎn)生的熱量1可見(jiàn)，在小貨箱加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，