传送带问题Word格式.docx
- 文档编号:7141707
- 上传时间:2023-05-08
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:68.83KB
传送带问题Word格式.docx
《传送带问题Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《传送带问题Word格式.docx(10页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
②对WF、Q的正确理解
a.传送带所做的功:
WF=F·
x带,功率P=F·
v带(F
由传送带受力平衡求得).
b.产生的内能:
Q=Ff·
x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有如下规律:
Ek=Q=mv带2
2.典型例题与规律总结
(1)水平放置运行的传送带
处理水平放置的传送带问题,首先应对放在传送
带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻
力还是动力;
然后对物体进行运动状态分析,即对静
态→动态→终态进行分析和判断,对其全过程作出合
理分析、推论,进而采用有关物理规律求解.这类问
题可分为:
①运动学型;
②动力学型;
③能量守恒型;
④图象型.
【例7】如图7所示,质量为m的物体从离传送带高
为H处沿光滑圆弧轨道下滑,水平进入长为L的静止的
传送带,之后落在水平地面的Q点.已知物体与传送带
间的动摩擦因数为μ,则当传送带转动时,物体仍以
上述方式滑下,将落在Q点的左边还是右边?
解析物体从P点落下,设水平进入传送带的速
度为v0,则由机械能守恒定律得
mgH=
(1)当传送带静止时,分析物体在传送带上的受力,
可知物体做匀减速运动,a=μmg/m=μg.物体离开传
送带时的速度为vt=
随后做平抛运动而落
在Q点.
(2)当传送带逆时针方向转动时,物体的受力情况
与传送带静止时相同,因而物体离开传送带时的速度
仍为vt=
随后做平抛运动而仍落在Q
点.(当<2μgL时,物体将不能滑出传送带而被传
送带送回,显然不符合题意,舍去.)
(3)当传送带顺时针转动时,可能出现五种情况:
①当传送带的速度v带较大时,v带≥
则分析物体在传送带上的受力可知,物体一直做匀加
速运动,离开传送带时的速度为
v=>vt=
因而将落在Q点的右边.
②当传送带的速度v带较小时,v带<
则分析物体在传送带上的受力可知,物体一直做匀减速
运动,离开传送带时的速度为vt=
因而仍将落在Q点.
③当传送带的速度<v带<则分析物体在传送带上的受力可知,物体将在传送带上先做
匀加速运动,后做匀速运动,离开传送带时的速度
vt
>因而将落在Q点右边.
④当传送带的速度>v带>时,则分
析物体在传送带上的受力可知,物体将在传送带上先
做匀减速运动,后做匀速运动,离开传送带时的速度
vt>,因而将落在Q点右边.
⑤当传送带的速度v带=时,则物体在传送带
上不受摩擦力的作用而做匀速运动,故将落在Q点的
右边.
综上所述:
当传送带的速度v带≤时,
物体仍落在Q点;
当传送带的速度v带≥时,
物体将落在Q点的右边.
答案见解析
(2)倾斜放置运行的传送带
这种传送带是指两皮带轮等大,轴心共面但不在同一水平线上(不等高),传送带将物体在斜面上传送的装置.处理这类问题,同样是先对物体进行受力分析,再判断摩擦力的方向是解题关键,正确理解题意和挖掘题中隐含条件是解决这类问题的突破口.这类问题通常分为:
运动学型;
动力学型;
能量守恒型.
【例8】如图8所示,传送带与水平面
夹角为37°
并以v=10m/s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μ=0.5,AB长16米,
求以下两种情况下物体从A到B所用的时间.
(1)传送带顺时针方向转动.
(2)传送带逆时针方向转动.
解析
(1)传送带顺时针方向转动时受力如题图
所示:
mgsinθ-μmgcosθ=ma
a=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
x=at2
t==4s.
(2)传送带逆时针方向转动,物体受力如图:
开始摩擦力方向沿传送带向下,向下匀加速运动
a=gsin37°
+μgcos37°
=10m/s2
t1=v/a=1s
x1=×
at2=5m
x2=11m
1秒后,速度达到10m/s,摩擦力方向变为沿传
送带向上.物体以初速度v=10m/s向下做匀加速运动
a2=gsin37°
-μgcos37°
=2m/s2
x2=vt2+×
a2
11=10t2+×
2×
t2=1s
因此t=t1+t2=2s
答案
(1)1s
(2)2s
点评综上所述,传送带问题包含力、运动、能量等知识点,而且其中的摩擦力的方向、大小可能要发生变化,但只要掌握了上述三种基本类型,传送带问题就可迎刃而解,以上就是笔者对传送带题型的几点总结.当然,“传送带类问题”题型还不止这些.但不管怎样,只要我们了解其物理情景,物理模型,会进
行受力分析,再灵活配合牛顿第二定律和能量知识就一定能正确解答.
3.如图11所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,一物体以水平速度v2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时速率为v2′,则下列说法正确的是()
A.若v1<v2,则v2′=v1
B.若v1>v2,则v2′=v2
C.不管v2多大,总有v2′=v2
D.只有v1=v2时,才有v2′=v2
解析设物体的质量为m,物体与传送带之间的滑动摩擦力大小为Ff,物体相对传送带滑动的加速度大小为a.物体在传送带上滑动,则有:
Ff=ma,物体在传送带上向左滑动的位移为:
x=.速度减为零后,在滑动摩擦力的作用下开始向右匀加速运动,加速度
大小仍为a,若v1>v2,滑到传送带右端时的速度大小为:
v2′=,比较可以得出,v2′=v2<v1;
若v1<v2,物体还没有运动到传送带的右端,速度就和传送带的速度相同,物体与传送带之间不再存在摩擦力,物体随传送带一起匀速运动,v2′=v1<v2.正确选项为A、B.
答案AB
7.如图15所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°
传送带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行.现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间t=1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10m/s2.求:
(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力F1.
(2)工件与传送带之间的相对位移Δx.
解析由题意高h对应的传送带长为L==3m
工件速度达到v0之前,从静止开始做匀加速运动,设
匀加速运动的时间为t1,位移为x1,有x1=
因工件最终取得了与传送带相同的速度,所以达到v0
之后工件将匀速运动,有L-x1=v0(t-t1)
解得:
t1=0.8s,x1=0.8m
所以匀加速运动阶段的加速度为a==2.5m/s2
在匀加速运动阶段,根据牛顿第二定律,有F1-
mgsinθ=ma
F1=75N
(2)在时间t1内,传送带运动的位移为x=v0t1=1.6m
所以在时间t1内,工件相对传送带的位移为
Δx=x-x1=0.8m.
答案
(1)75N
(2)0.8m
6.传送带以v1的速度匀速运动,物体以v2的速度滑上传送带,物体速度方向与传送带运行方向相反,如图5所示.已知传送带长度为L,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,则以下判断正确的是
()
A.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从A端离
开传送带,且物体在传送带上运动的时间与v1无
关
B.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能大于v1
C.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传
送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v1
D.当v2、μ、I满足一定条件时,物体可以从B端离开传送
带,且物体离开传送带时的速度可能小于v1
解析物体在传送带上受摩擦力向右,物体首先向左
做减速运动,当>2μgL时,物体从A端离开传送带,
且所用时间t<v2/μg,与v1无关,故A对;
当<
2μgL,物体减速至零再返回,从B端离开传送带,且离
开时速度一定小于等于v1,故B错,C、D对.
答案ACD
7.如图6所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,
当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2;
若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为
t1、t2,则下列说法正确的是()
A.F1<F2B.F1=F2
C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2
解析无论传送带速度是否相同,物体均静止,故受力情况相同,F1=F2,故A错,B对;
如果物体两次到达左端时速度均小于传送带的速度,则t1=t2,故C错,D对.答案BD
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 传送带 问题