高中物理傳送帶題型總結(jié)貼

高中物理傳送帶題型總結(jié)貼傳送帶模型分析應用舉例【例1】如圖1所示，一水平傳送裝置由輪半徑均為R的主動輪O1和從動輪O2及傳送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距8.0m，輪與傳送帶不打滑。現(xiàn)用此裝置運送一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4。（g取10m/s2）求：（1）當傳送帶以4.0m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端O2正上方的A點輕放在傳送帶上后（設面粉初速度近似為零），這袋面粉由A端運送到O1正上方的B端所用的時間為多少？（2）要想盡快將面粉由A端送到B端，主動輪O1的轉(zhuǎn)速至少應為多大？【解析】設這袋面粉質(zhì)量為m，其在與傳送帶產(chǎn)生相對滑動的過程中所受摩擦力f＝μmg。故其加速度為a＝＝μg＝4.0m/s2。（1）若傳送帶的速度v帶＝4.0m/s，則這袋面粉加速運動的時間t1＝v帶/a＝1.0s，在t1時間內(nèi)的位移x1為x1＝at12＝2.0m。其后以v＝4.0m/s的速度做勻速運動，x2＝lAB－x1＝vt2，解得：t2＝1.5s。運動的總時間為：t＝t1＋t2＝2.5s。（2）要想時間最短，這袋面粉應一直向B端做加速運動，由lAB＝at′2可得t′＝2.0s。面粉到達B端時的速度v′＝at′＝8.0m/s，即傳送帶運轉(zhuǎn)的最小速度。由v′＝ωR＝2πnR可得：n=？r/min?！纠?】如圖2所示，質(zhì)量為m的物體從離傳送帶高為H處沿光滑圓弧軌道下滑，水平滑上長為L的靜止的傳送帶并落在水平地面的Q點，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則當傳送帶轉(zhuǎn)動時，物體仍以上述方式滑下，將落在Q點的左邊還是右邊？【解析】物體從P點滑下，設水平滑上傳送帶時的速度為v0，則由機械能守恒mgH=mv02，可得。當傳送帶靜止時，分析物體在傳送帶上的受力知物體做勻減速運動，a=μmg/m=μg。物體離開傳送帶時的速度為，隨后做平拋運動而落在Q點。當傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動時，分析物體在傳送帶上的受力情況與傳送帶靜止時相同，因而物體離開傳送帶時的速度仍為，隨后做平拋運動而仍落在Q點。（當v02<2μgL時，物體將不能滑出傳送帶而被傳送帶送回，顯然不符合題意）當傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，可能出現(xiàn)五種情況：（1）通過計算說明工件在傳送帶上做什么運動；（2）求工件從P點運動到Q點所用的時間。【解析】（1）對工件進行受力分析，由牛頓第二定律得：μmgcosθ－mgsinθ＝ma，代入數(shù)值得：a＝2.5m/s2?！纠?】如圖4所示，傳送帶與水平面夾角為37°，并以v=10m/s運行，在傳送帶的A端輕輕放一個小物體，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，AB長16m，求：以下兩種情況下物體從A到B所用的時間。（1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動；（2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動?！窘馕觥浚?）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如圖4-1，由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ=ma，物體下滑的加速度為a=gsinθ－μgcosθ=2m/s2。題后反思在水平方向的傳送帶問題中物塊的受力主要是討論滑動摩擦力，在存在相對運動時就會存在摩擦力，因此分析問題時以滑塊是否與傳送帶共速為臨界進行分析討論。在斜面方向上的傳送帶問題中物塊的受力就要復雜些了，物體相對傳送帶滑動或者有滑動的趨勢是判斷摩擦力方向的關鍵，比如滑塊受到沿斜面向下的滑動摩擦力作用，這樣物體在沿斜面方向上所受的合力為重力的下滑分力和向下的滑動摩擦力，物體要做勻加速運動。當物體加速到與傳送帶有相同速度時，摩擦力情況要發(fā)生變化，同速的瞬間可以看成二者間相對靜止，無滑動摩擦力，但物體此時還受到重力的下滑分力作用，因此相對于傳送帶有向下的運動趨勢。若重力的下滑分力大于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時有μ＜tanθ，則物體將向下加速，所受摩擦力為沿斜面向上的滑動摩擦力；若重力的下滑分力小于或等于物體和傳送帶之間的最大靜摩擦力，此時有μ≥tanθ，則物體將和傳送帶相對靜止一起向下勻速運動，所