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高中物理传送带问题(全面)ppt下载

来源:ZzWww 编辑:ZzWww 时间:2019-07-29

传送带题型分类解析传送带问题是以生活中物理现象为依据所涉及的物理知识包括运动和力、功和能、圆周运动以及动量等能比较全面考查我们的知识培养我们的思维和能力具有一定的典型性当然也是考试命题的热点之一。一般步骤:以滑块为研究对象逐段进行双分析确定符合的规律列方程求解。特别注意滑块与带子的速度关系对摩擦力的影响。常用方法:动力学方法图像法功能关系法动量的观点一般分类:水平传送带匀速运动斜面形传送带组合传送带水平传送带变速运动五、分类解析(三)斜面形传送带传送带匀速向上运动()物体由顶端释放()物体由底端释放传送带匀速向下运动()物体由顶端释放()物体由底端释放一命题趋向与考点传送带问题是以真实物理现象为依据的问题它既能训练学生的科学思维又能联系科学、生产和生活实际因而这种类型问题具有生命力当然也就是高考命题专家所关注的问题.二知识概要与方法传送带类分水平、倾斜两种按转向分顺时针、逆时针转两种。()受力和运动分析:受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)mdashmdash发生在V物与V带相同的时刻运动分析中的速度变化mdashmdash相对运动方向和对地速度变化。分析关键是:一是V物、V带的大小与方向二是mgsintheta与f的大小与方向。例、如图所示水平传送带两端相距s=m工件与传送带间的动摩擦因数mu=工件滑上A端时速度vA=ms设工件到达B端时的速度为vB(g=ms)()若传送带静止不动求vB()若传送带逆时针转动工件还能到达B端吗?若不能说明理由若能求vB通过哪些措施可以使得物体不能到达B端?()若传送带以v=ms顺时针匀速转动求vB及工件由A到B所用的时间。解答:()a=mug=msVAVB=asVB=ms()能物体仍然始终减速VB=ms增大物体质量和增大皮带逆时针转动的速度能阻止吗?()物体先加速后匀速t=(v-vA)a=sS=vAt+at=mS=S-S=mt=Sv=st=t+t=s阻止方法:减小工件初速度、增加皮带长度、增大动摩擦因素物体不能到达B端将如何运动?()在传送带顺时针匀速转动的情况下(传送带运动方向和物体运动方向一致)讨论物体到达B端的速度和传送带速度的关系。c、msleV带<ms物体先加速后匀速VB=V带d、V带gems物体始终加速VB=msa、V带lems物体始终减速VB=msb、msleV带<ms物体先减速后匀速VB=V带c、msleV带物体加速VB=V带?()若物体从B处飞出后做平抛运动定性画出B的水平位移srsquo和传送带的速度V带关系。v物v带物体所受摩擦力向前为动力物体做匀加速直线运动当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动。v物=v带物体不受摩擦力而做匀速运动。v物v带物体所受摩擦力向后为阻力物体做匀减速直线运动当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动(一)物体与传送带同向运动(二)物体与传送带反向运动物体所受摩擦力向后物体向前做匀减速直线运动然后做反向的匀加速直线运动。关键是分析:摩擦力的方向(看物体和皮带的相对运动)例、如图所示一水平方向足够长的传送带以恒定的速度V沿顺时针方向运动传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面物体以恒定的速率V沿直线向左滑上传送带后经过一段时间又返回光滑水平面上这时速率为V则下列说法正确的是()A、若VV则V=VB、若VV则V=VC、不管V多大总有V=VD、只有V=V时才有V=V例物块从光滑曲面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上Q点若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来使传送带随之运动如图所示再把物块放到P点自由滑下则:()A物块将仍落在Q点B物块将会落在Q点的左边C物块将会落在Q点的右边D物块有可能落不到地面上A物块从光滑曲面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上Q点若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来使传送带随之运动如图所示再把物块放到P点自由滑下则:()A物块将仍落在Q点B物块将会落在Q点的左边C物块将会落在Q点的右边D物块有可能落不到地面上例、如图示物体从Q点开始自由下滑通过粗糙的静止水平传送带后落在地面P点若传送带按顺时针方向转动。物体仍从Q点开始自由下滑则物体通过传送带后:()A一定仍落在P点B可能落在P点左方C一定落在P点右方D可能落在P点也可能落在P点右方解:物体滑下的初速度为v传送带静止时物体滑到右端速度为v传送带转动时物体滑到右端速度为v传送带长L由功能关系fL=m(vv)传送带转动时可能一直减速也可能先加(减)速后匀速运动相对滑动的距离为sfs=m(vv)sleLtherevgevD例、如图示传送带与水平面夹角为并以v=ms运行在传送带的A端轻轻放一个小物体物体与传送带之间的动摩擦因数mu=AB长米求:以下两种情况下物体从A到B所用的时间()传送带顺时针方向转动()传送带逆时针方向转动解:()传送带顺时针方向转动时受力如图示:mgsintheta-mumgcostheta=maa=gsintheta-mugcostheta=msS=at()传送带逆时针方向转动物体受力如图:开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动a=gsinmugcos=mst=va=sS=timesat=mS=m秒后速度达到ms摩擦力方向变为向上a=gsinmugcos=ms物体以初速度v=ms向下作匀加速运动S=vttimesat=ttimestimestt=stheret=tt=s例、如图所示传送带不动时物体由皮带顶端A从静止开始下滑到皮带底端B用的时间为t则:()A当皮带向上运动时物块由A滑到B的时间一定大于tB当皮带向上运动时物块由A滑到B的时间一定等于tC当皮带向下运动时物块由A滑到B的时间可能等于tD当皮带向下运动时物块由A滑到B的时间可能小于t当mu=时C对B、C、D答案:s解析由牛顿第二定律mumgcosdeg-mgsindeg=ma解得a=ms货物匀加速运动的时间t=eqf(v,a)=s货物匀加速运动的位移s=eqf(,)ateqoal(,)=eqf(,)timestimesm=m随后货物做匀速运动运动位移s=L-s=m匀速运动时间t=eqf(s,v)=s运动的总时间t=t+t=s.middot西城一模如图所示倾角为theta的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时小物体A与传送带相对静止重力加速度为g下列说法正确的是(  )A.只有agsinthetaA才受沿传送带向上的静摩擦力作用B.只有agsinthetaA才受沿传送带向上的静摩擦力作用C.只有a=gsinthetaA才受沿传送带向上的静摩擦力作用D.无论a为多大A都受沿传送带向上的静摩擦力作用B第讲│备用习题解析 物体A与传送带相对静止倾角为theta的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时A有沿斜面向下的加速度a对A受力分析可知只有agsinthetaA才受沿传送带向上的静摩擦力作用B正确.备选理由考查传送带问题.水平传送带的装置如图所示O为主动轮O为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时物体被轻轻地放在A端皮带上。开始时物体在皮带上滑动当它到达位置C后滑动停止之后就随皮带一起匀速运动直至传送到目的地B端。在传送的过程中若皮带和轮不打滑则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处(在连线上)所受摩擦力情况正确的是()。①在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力P处受向上的滑动摩擦力②在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力P处受向下的滑动摩擦力③在CB段物体不受静摩擦力Q处受向上的静摩擦力④在CB段物体受水平向右的静摩擦力P、Q两处始终受向下的静摩擦力A①②B①④C②③D③④C皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为如图所示。将质量为m的小物块放在皮带传送机上随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动则下列说法中正确的是()。①小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块②小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下③小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于④小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向A①②B①③C②④D③④B二知识概要与方法()传送带问题中的功能分析①功能关系:WF=△EK△EPQ②对WF、Q的正确理解(a)传送带做的功:WF=FmiddotS带功率P=FtimesV带(F由传送带受力平衡求得)(b)产生的内能:Q=fmiddotS相对(c)如物体无初速放在水平传送带上则在整个加速过程中物体获得的动能EK因为摩擦而产生的热量Q有如下关系:EK=Q=二、功和能量例:如图所示,水平长传送带始终以v匀速运动现将一质量为m的物体轻放于A端,最终物体与传送带一起以v运动物体速度由增至v的过程中摩擦力对物块做的功为由于放了物块带动传送带的电动机多消耗的电能为电能转化为?小结:零摩擦力与物体间相对位移的乘积机械内解:设工件向上运动距离S时速度达到传送带的速度v由动能定理可知mumgScosdegndashmgSsindeg=-mv解得S=m说明工件未到达平台时速度已达到v所以工件动能的增量为△EK=mv=J工件重力势能增量为△EP=mgh=J在工件加速运动过程中,工件的平均速度为v因此工件的位移是皮带运动距离S#的即S#=S=m由于滑动摩擦力作功而增加的内能△E为△E=f△S=mumgcosdeg(S#-S)=J电动机多消耗的电能为△EK△EP△E=J又解:物体开始受到向上的摩擦力作用,做匀加速运动滑动摩擦力f=mumgcostheta=Na=mugcosthetagsintheta=g=ms经过时间t=va=s速度达到ms,上升s=va=m然后在静摩擦力作用下做匀速运动,上升s=m静摩擦力f=mgsintheta=Nt=sv=s为保持皮带匀速运动机器在t时间内应增加动力N,在t时间内应增加动力N带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能为W=fvtfvt=timestimes==J例、如图所示倾角为的皮带运输机的皮带始终绷紧且以恒定速度v=ms顺时针转动将质量m=kg的物体无初速地轻轻放在传送带的底端经过一段时间后物体被送到h=m的高处若物体与皮带间的动摩擦因数mu=radic,不计其他损耗(g=ms)求:()物体从底端到顶端,皮带对物体所做的功是多少()在这段时间内电动机消耗的电能是多少例解:()第一阶段,物块匀加速运动a=mugcostheta-gsintheta=mst=Va=sS=at=mf=mumgcostheta=NW=fs=J()W克=ftimesS=JW克=f静timesS=JW=W克+W克=J或:Q内=fd相对=JE=WQ内=J第二阶段物块匀速运动f静=mgsintheta=NW=f静s=JW=W+W=J  例一传送带装置示意图如图所示其中传送带经过AB区域时是水平的经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成未画出)经过CD区域时是倾斜的AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上放置时初速为零经传送带运送到D处点D和点A的高度差为h.稳定工作时传送带速度不变CD段上各箱等距排列相邻两箱的距离为L.每个箱在A处投放后在到达B之前已经相对于传送带静止且以后也不再滑动(忽略经BC段的微小滑动).已知在一段相当长的时间T内共运送小货箱的数目为N.此装置由电动机带动传送带与轮子间无相对滑动不计轮轴处的摩擦.问:()AB段上各个小货箱等间距排列吗?放置两个相邻的小货箱的时间间隔是多少?皮带的运行速度多大?答:不等间距开始阶段匀加速后匀速。t=TNV=NmiddotLT 解析:以地面为参考系设传送带的速度为v水平段小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动设这段路程为s所用时间为t加速度为aS=fracmiddotatv=at在这段时间内传送带运动的路程为:S=vt=S则传送带对小箱做功为W=fS=fracmiddotmv传送带克服摩擦力做功W=fS=timesfracmiddotmv()电动机的平均输出功率P两者之差就是摩擦力做功产生的热量Q=fracmiddotmv或Q=f△S=f(SS)T时间内电动机输出的功为:W=PT此功用于增加小箱的动能、势能以及发热的内能。物块从光滑曲面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上Q点若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来使传送带随之运动如图所示再把物块放到P点自由滑下则:()A物块将仍落在Q点B物块将会落在Q点的左边C物块将会落在Q点的右边D物块有可能落不到地面上


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