專題傳送帶問(wèn)題分析

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1、專題：傳送帶問(wèn)題分析一.命題趨向與考點(diǎn)傳送帶問(wèn)題是以真實(shí)物理現(xiàn)象為依據(jù)的問(wèn)題，它既能訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，又能聯(lián)系科學(xué)、生產(chǎn)和生活實(shí)際，因而，這種類型問(wèn)題具有生命力，當(dāng)然也就是高考命題專家所關(guān)注的問(wèn)題．二.知識(shí)概要與方法傳送帶分類:水平、傾斜兩種;按轉(zhuǎn)向分:順時(shí)針、逆時(shí)針轉(zhuǎn)兩種。（1）受力和運(yùn)動(dòng)分析：受力分析中的摩擦力突變（大小、方向）——發(fā)生在v物與v帶相同的時(shí)刻；運(yùn)動(dòng)分析中的速度變化——相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和對(duì)地速度變化。分析關(guān)鍵是：一是v物、v帶的大小與方向；二是mgsinθ與f的大小與方向。(2)傳送帶問(wèn)

2、題中的功能分析①功能關(guān)系：WF=△EK+△EP+Q②對(duì)WF、Q的正確理解（a）傳送帶做的功：WF=F·S帶功率P=F·v帶（F由傳送帶受力平衡求得）（b）產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=f·S相對(duì)（c）如物體無(wú)初速，放在水平傳送帶上，則在整個(gè)加速過(guò)程中物體獲得的動(dòng)能Ek和因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q有如下關(guān)系：（一）水平放置運(yùn)行的傳送帶處理水平放置的傳送帶問(wèn)題，首先是要對(duì)放在傳送帶上的物體進(jìn)行受力分析，分清物體所受摩擦力是阻力還是動(dòng)力；其二是對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，即對(duì)靜態(tài)→動(dòng)態(tài)→終態(tài)進(jìn)行分析和判斷，對(duì)其全過(guò)程作出合理分析、推

3、論，進(jìn)而采用有關(guān)物理規(guī)律求解.這類問(wèn)題可分為：①運(yùn)動(dòng)學(xué)型；②動(dòng)力學(xué)型；③動(dòng)量守恒型；④圖象型.例1.如圖所示,一平直的傳送帶以速度v=2m/s勻速運(yùn)動(dòng),傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處,A，B相距L=10m。從A處把工件無(wú)初速地放到傳送帶上，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=6s，能傳送到B處，要用最短的時(shí)間把工件從A處傳送到B處，求傳送帶的運(yùn)行速度至少多大?解:由題意可知t>L/v,所以工件在6s內(nèi)先勻加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)，ABv故有S1=1/2vt1①S2＝vt2②且t1+t2＝t③S1＋S2＝L④聯(lián)立求解得:t1＝2s；v

4、=at1,a＝1m/s2⑤若要工件最短時(shí)間傳送到B處,工件加速度仍為a，設(shè)傳送帶速度為v',工件先加速后勻速，同上L＝?v't1＋v't2⑥若要工件最短時(shí)間傳送到B處,工件加速度仍為a，設(shè)傳送帶速度為v',工件先加速后勻速，同上L＝?v't1＋v't2⑥又⑦t2＝t－t1⑧聯(lián)立求解⑥─⑧得⑨將⑨式化簡(jiǎn)得⑩從⑩式看出，其t有最小值.PQHhL因而通過(guò)解答可知工件一直加速到Ｂ所用時(shí)間最短．例2.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,水平進(jìn)入長(zhǎng)為L(zhǎng)的靜止的傳送帶落在水平地面的Q點(diǎn),已知物體與傳送

5、帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則當(dāng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體仍以上述方式滑下,將落在Q點(diǎn)的左邊還是右邊?解:物體從P點(diǎn)落下,設(shè)水平進(jìn)入傳送帶時(shí)的速度為v0,則由機(jī)械能守恒得:mgH=1/2mv02,當(dāng)傳送帶靜止時(shí),分析物體在傳送帶上的受力知物體做勻減速運(yùn)動(dòng),a=μmg/m=μg物體離開傳送帶時(shí)的速度為隨后做平拋運(yùn)動(dòng)而落在Q點(diǎn)當(dāng)傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),分析物體在傳送帶上的受力情況與傳送帶靜止時(shí)相同,因而物體離開傳送帶時(shí)的速度仍為隨后做平拋運(yùn)動(dòng)而仍落在Q點(diǎn)(當(dāng)v02<2μgL時(shí),物體將不能滑出傳送帶而被傳送帶送回,顯然不符

6、合題意,舍去)當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可能出現(xiàn)五種情況:(1)當(dāng)傳送帶的速度v較小,分析物體在傳送帶上的受力可知,物體一直做勻減速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶時(shí)的速度為因而仍將落在Q點(diǎn)(2)當(dāng)傳送帶的速度時(shí),分析物體在傳送帶上的受力可知,物體將在傳送帶上先做勻減速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶時(shí)的速度因而將落在Q點(diǎn)的右邊.(3)當(dāng)傳送帶的速度時(shí),則物體在傳送帶上不受摩擦力的作用而做勻速運(yùn)動(dòng),故仍將落在Q點(diǎn).(4)當(dāng)傳送帶的速度時(shí),分析物體在傳送帶上的受力可知,物體將在傳送帶上先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶時(shí)

7、的速度因而將落在Q點(diǎn)的右邊(5)當(dāng)傳送帶的速度v較大時(shí),則分析物體在傳送帶上的受力可知,物體一直做勻加速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶時(shí)的速度為因而將落在Q點(diǎn)的右邊.綜上所述:當(dāng)傳送帶的速度時(shí),物體仍將落在Q點(diǎn);當(dāng)傳送帶的速度時(shí),物體將落在Q點(diǎn)的右邊.2005年江蘇理綜卷35.水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。如圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4Kg的行李無(wú)初速地放在A處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

8、隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)行李與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，AB間的距離l=2.0m，g取10m/s2。（1）求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小與加速度大小。（2）求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。BAvLm（3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處。求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率。解：（1）滑動(dòng)摩擦力F=μmg代入題給數(shù)值，得F=4N由牛頓第二定律，得F=ma代入數(shù)值，