傳送帶問題練習(xí)

1、傳送帶問題練習(xí)一、傳送帶問題中力與運(yùn)動(dòng)情況分析例1 水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于車站、碼頭，工廠、車間。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，傳送帶對(duì)工件的滑動(dòng)摩擦力使工件開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，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

2、動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6 ，則旅行包從傳送帶的A端到B端所需要的時(shí)間是多少？（g10m/s2 ,且可將旅行包視為質(zhì)點(diǎn)）例3（2006年全國(guó)理綜I第24題）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370AB2、傾斜傳送帶上的力與運(yùn)動(dòng)情況分析例4如圖所示，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)

3、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)，物塊從A到B所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？ (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)情況分析例5 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

4、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 ）圖甲4、變形傳送帶上的力與運(yùn)動(dòng)情況分析O11O2O3O10例6 如圖所示10只相同的輪子并排水平排列，圓心分別為O1、O2、O3O10，已知O1O10=3.6m，水平轉(zhuǎn)軸通過圓心，所有輪子均繞軸以r/s的轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將一根長(zhǎng)0.8m、質(zhì)量為2.0kg的勻質(zhì)木板平放在這些輪子的左端，木板左端恰好與O1豎直對(duì)齊，木板與輪緣間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16，試求：.木板水平移動(dòng)的總時(shí)間（不計(jì)軸與輪間的摩擦，g取10m/s2）. 例1工件從A處運(yùn)動(dòng)到B處的總時(shí)間tt1t2

5、5.5 s例2旅行包在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tt1t21.25 s例3解根據(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 例4解析 (1) 當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)物塊的

6、加速度為a ，物塊受到傳送帶給予的滑動(dòng)摩擦力mgcos37°方向沿斜面向上且小于物塊重力的分力mg sin37°，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg sin37°- mgcos37°ma 代入數(shù)據(jù)可得： a2 m/s2物塊在傳送帶上做加速度為a2 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t， t 代入數(shù)據(jù)可得：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 ，則t1 ，

7、解得：t1=1s 因位移s1=5m16m ,說明物塊仍然在傳送帶上設(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例5解 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：mgma1 解得 : a12.5m/s2 設(shè)物塊A做運(yùn)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1 ，t1 解得： t10.8 s 設(shè)物塊A相對(duì)傳送帶

8、加速運(yùn)動(dòng)的位移為s1，則s1 解得： t10.8 m當(dāng)A的速度達(dá)到2 m/s時(shí)，A將隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，A在傳送帶水平段勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2 ，t20.6s 解得： 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 ，另一解t32s（不合題意，舍去）所以物塊A從傳送帶的a端傳送到c端所用的時(shí)間tt1t2t32.4s例6解（1）設(shè)輪子的半徑為r，由題意O1O10=3.6m ，得輪子的半徑r0.2m.。輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為 ，nr/s 入數(shù)據(jù)可得：v1.6m/s木板受到輪子的滑動(dòng)摩擦力fmg ，木板在滑動(dòng)摩擦力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)板運(yùn)動(dòng)的加速度 代入數(shù)據(jù)可得：a1.6m/s2當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)的速度與輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v相等時(shí)，木板講作勻速運(yùn)動(dòng)。由以上