淺談傳送帶問題

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1、淺談傳送帶問題：傳送帶傳送物體，對物體可能提供靜摩擦力，也可能提供滑動(dòng)摩擦力，也可能無摩擦力。關(guān)鍵是確定物體在運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力是否變化，以及摩擦力大小和方向的突變。都發(fā)生在物體的速度和傳送帶速度相等的時(shí)刻。重點(diǎn)研究傾斜傳送帶問題和水平傳送帶問題?！　￡P(guān)鍵詞：水平傳送帶問題；斜面?zhèn)魉蛶栴}；物體在運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力是否變化的問題；摩擦力大小和方向的突變問題；　　正文　　傳送帶問題是高中物理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是高考中的熱點(diǎn)?？v觀近年高考試題，關(guān)于傳送帶的問題在高考中頻頻出現(xiàn)，且試題模式變化較快。但總離不開兩種基本模型，即水平方向的傳送帶問題與傾斜傳送帶問題。　　傳送帶傳送物體，對物體可能提供靜

2、摩擦力，也可能提供滑動(dòng)摩擦力。也可能無摩擦力。分析處理傳送帶問題注重兩點(diǎn)：一是對物體初態(tài)是所受摩擦力方向的分析，對物體在達(dá)到與傳送帶速度相等是的摩擦力的有無及方向的分析?！　￡P(guān)鍵是確定物體運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力是否發(fā)生變化，而且摩擦力大小和方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送的速度相等的時(shí)刻?！　∷絺魉蛶栴}　　當(dāng)物體與傳送帶相對靜止且物體所受彈力僅為支持力時(shí)，因物體與傳送帶之間無相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，故物體所受的摩擦力突變?yōu)榱?。之后物體隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。常見的幾種類型如下：　　例題一、如圖一所示，水平傳送帶A,B兩端相距S=3.5m，工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，工件滑上A端的瞬間速度，到

3、達(dá)B端的瞬時(shí)速度為　?。?）、若傳送帶動(dòng)，多大？　?。?）若傳送帶以速度V(勻速)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，多大？　?。?）若傳送帶以速度V(勻速)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，多大？　　　　　　解析：（1）傳送帶不動(dòng)，工件滑上傳送帶，受到向左的滑動(dòng)摩擦力（）作用，工件向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度為，加速度a==1,到達(dá)B端時(shí)的速度=3　　(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件受到的滑動(dòng)摩擦力，工件仍做初速度為，加速度a==1,的勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端時(shí)的速度=3　?。?傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，情況復(fù)雜，根據(jù)傳送帶速度的大小，有下列五種情形:　?、偃鬡=時(shí)，工件滑上傳送帶時(shí)，兩者速度相同，均做勻速運(yùn)動(dòng)，工件到達(dá)B端時(shí)速度==3　?、谌鬡工件

4、有A到B，全程做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端速度為==4.8　　　?、?V>工件有A到B先做勻加速運(yùn)動(dòng)再做勻速勻速，當(dāng)速度增加到V時(shí)，與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)。到達(dá)B端時(shí)速度為=V　　④若工件由A到B全程做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度==3　?、萑?V>工件由A到B,先做勻減速運(yùn)動(dòng)速度減小到V時(shí)，再與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度=V　　通過上例可觀察到，皮帶水平勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的各種的情形，對水平傳送帶問題能夠有更深刻的理解?！　±}二、將一個(gè)粉筆頭輕放在2的以恒定速度運(yùn)動(dòng)的傳送帶上后，傳送帶上留下一條長度為4m的劃線，若使該傳送帶改做勻減速運(yùn)動(dòng)，（加速度大小為1.5）并且在傳送帶開始做勻減

5、速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將另一個(gè)粉筆頭輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的劃線？（g=10）　　解析：　　=（粉筆頭做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)a=）　　=-=　　　　當(dāng)傳送帶做勻減速運(yùn)動(dòng)是達(dá)到共同速度　　　　　　　　t=1s對應(yīng)速度=0.5　　=-=1m　　達(dá)到共同速度后，粉筆在傳送帶上反方向滑動(dòng)，重復(fù)原來的劃線即仍為1m　　通過上例分析，弄清物體在傳送帶上劃線的求法。以及水平傳送帶勻速與變速運(yùn)動(dòng)之間的突變，引起物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化問題?！　±}三、如圖2所示，一平直傳送帶以V=2的速度勻速運(yùn)行，傳送帶把A處的工件送到B處，水平傳送帶A,B兩端相距L=10m，從A處把工件無初速的放到傳送帶上，經(jīng)過時(shí)間

6、t=6s傳送到B處，欲用最短的時(shí)間把工件從A處傳送到B處，求傳送帶的速度至少多大？　　　　解析：當(dāng)物體加速到和傳送帶速度相同時(shí)，所需時(shí)間為　　物體加速的位移為　　當(dāng)物體與傳送帶速度相同之后，物體與傳送帶以共同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩者之間無摩擦，勻速運(yùn)動(dòng)的位移為=（t-）v　　故=L即（t-）v=L　　所以=2s　　V==a　　a=1　　因a的大小不變，欲用最短的時(shí)間把工件從A處傳送到B處，物體應(yīng)一直做加速運(yùn)動(dòng)到B處物體的速度恰好等于傳送帶的速度　　　　通過上例分析可知，　　物體的加速度由摩擦力提供=ma　　a=不變　　物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)改變決定于皮帶運(yùn)行速度的大小和皮帶的長度　　傾斜傳送帶問題

7、　　當(dāng)物體與傳送帶相對靜止且物體所受彈力僅為支持力，摩擦力大小是否發(fā)生突變?nèi)Q于下滑力與最大靜摩擦力的關(guān)系，另外還要注意分析摩擦力的方向是否發(fā)生突變?！　±}一、如圖3所示，傳送帶與斜面傾角，A，B之間的長度為L=16m，傳送帶以速度V=10逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，今在傳送帶上得A端無初速的放一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的物體，它與傳送帶至今啊的的摩擦因數(shù)，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間？　　　　解析：本題應(yīng)注意物體速度等于傳