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1、專題:傳送帶問題例1:如圖2—1所示,傳送帶與地面成夾角θ=37°,以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量m=0.5㎏的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,已知傳送帶從A→B的長度L=16m,則物體從A到B需要的時間為多少?【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運動加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達到10m/s為止,其對應(yīng)的時間和位移分別為:<16m 以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?,其加速度大小為(因為mgsinθ>μmgcosθ)。。設(shè)物體完成剩余的位移所用的時間為,則,11m=解得:所以:。例2:如圖2—
2、2所示,傳送帶與地面成夾角θ=30°,以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量m=0.5㎏的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,已知傳送帶從A→B的長度L=16m,則物體從A到B需要的時間為多少?。【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運動加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達到10m/s為止,其對應(yīng)的時間和位移分別為:<16m 第-10-頁共10頁以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?,其加速度大小為零(因為mgsinθ<μmgcosθ)。設(shè)物體完成剩余的位移所用的時間為,則,16m-5.91m=解得:所以:。圖2—3例
3、3:如圖2—3所示,傳送帶與地面成夾角θ=37°,以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量m=0.5㎏的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,已知傳送帶從A→B的長度L=5m,則物體從A到B需要的時間為多少?【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運動加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達到10m/s為止,其對應(yīng)的時間和位移分別為: 此時物休剛好滑到傳送帶的低端。所以:。圖2—4例題4:如圖2—4所示,傳送帶與地面成夾角θ=37°,以10m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶下端輕輕地放一個質(zhì)量m=0.5㎏的物體,它與傳送帶間的動
4、摩擦因數(shù)μ=0.9,已知傳送帶從A→B的長度L=50m,則物體從A到B需要的時間為多少?【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運動加速度。這樣的加速度只能維持到物體的速度達到10m/s為止,其對應(yīng)的時間和位移分別為:<50m 第-10-頁共10頁以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏希浼铀俣却笮榱悖ㄒ驗閙gsinθ<μmgcosθ)。設(shè)物體完成剩余的位移所用的時間為,則,50m-41.67m=解得:所以:。例題5:在民航和火車站可以看到用于對行李進行安全檢查的水平傳送帶。當旅客把行李放到傳送帶上時,傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速運動。
5、隨后它們保持相對靜止,行李隨傳送帶一起前進。設(shè)傳送帶勻速前進的速度為0.25m/s,把質(zhì)量為5kg的木箱靜止放到傳送帶上,由于滑動摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速度前進,那么這個木箱放在傳送帶上后,傳送帶上將留下一段多長的摩擦痕跡?【審題】傳送帶上留下的摩擦痕跡,就是行李在傳送帶上滑動過程中留下的,行李做初速為零的勻加速直線運動,傳送帶一直勻速運動,因此行李剛開始時跟不上傳送帶的運動。當行李的速度增加到和傳送帶相同時,不再相對滑動,所以要求的摩擦痕跡的長度就是在行李加速到0.25m/s的過程中,傳送帶比行李多運動的距離?!窘馕觥拷夥ㄒ唬盒欣罴铀俚?.2
6、5m/s所用的時間:t===0.042s行李的位移:x行李===0.0053m傳送帶的位移:x傳送帶=V0t=0.25×0.042m=0.0105m摩擦痕跡的長度:(求行李的位移時還可以用行李的平均速度乘以時間,行李做初速為零的勻加速直線運動,。)解法二:以勻速前進的傳送帶作為參考系.設(shè)傳送帶水平向右運動。木箱剛放在傳送帶上時,相對于傳送帶的速度v=0.25m/s,方向水平向左。木箱受到水平向右的摩擦力F的作用,做減速運動,速度減為零時,與傳送帶保持相對靜止。木箱做減速運動的加速度的大小為a=6m/s2木箱做減速運動到速度為零所通過的路程為第-10-頁共1
7、0頁即留下5mm長的摩擦痕跡。例題6:一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時,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開始運動,當其速度達到v0后,便以此速度做勻速運動。經(jīng)過一段時間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度?!窘馕觥糠椒ㄒ唬焊鶕?jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知,煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動,煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0。根據(jù)牛頓運動定律,可得設(shè)經(jīng)歷時間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a8、0,煤塊繼續(xù)受到滑動摩擦力的作用。再經(jīng)過時間t',煤塊的速度由v增