传送带中的动力学问题专题.doc

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1、传送带中的动力学问题传送带是应用比较广泛的一种传送装置，以其为素材的物理题大都具有情景模糊、条件隐蔽、过程复杂的特点。但不管传送带如何运动，只要我们分析清楚物体所受的摩擦力的大小、方向的变化情况，就不难分析物体的状态变化情况。对于不同的放置，传送带上物体的受力情况不同，导致运动情况也不同，现将传送带按放置情况分析如下：一、水平传送带问题的变化类型1传送带匀速运动物体初速为零例1如图，水平传送带两个转动轴轴心相距20m，正在以v4.0m/s的速度匀速传动，某物块（可视为质点）与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物块将到达传送带的右端（g=1

2、0m/s2） ？提示：若传送带足够长，物体先做匀加速运动再做匀速运动，这是最常见的一种情况。另外，物块运动的位移都是相对地面的。例2（1）题中，若水平传送带两个转动轴心相距为2.0m，其它条件不变，则将该物体从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物体将到达传送带的右端（g=10m/s2）？例3（1）题中，若提高传送带的速度，可以使物体从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短。为使物体传到另一端所用的时间最短，传送带的最小速度是多少？提示：物体在传送带运动的时间与传送带的长度和传送带的运动速度都有关系2传送带匀速运动物体初速不为零，物体运动方向与传送带运动方向相同例3、一水平传送带两轮

3、之间距离为20m，以2m/s的速度做匀速运动。已知某小物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，将该小物体沿传送带同样的方向以4m/s的初速度滑出，设传送带速率不受影响，则物体从左端运动到右端所需时间是多少？提示：物体先做匀减速运动再做匀速运动，当皮带过短或二者相对速度过大也可能一直减速。3传送带匀速运动物体初速不为零，物体运动方向与传送带运动方向相反4传送带静止，物体以一定的初速度做匀减速运动HA例4如图，一物块沿斜面由H高处由静止滑下，斜面与水平传送带相连处为光滑圆弧，物体滑离传送带后做平抛运动，当传送带静止时，物体恰落在水平地面上的A点，则下列说法正确的是（BC）。A当传送带逆时针转动时，物体

4、落点一定在A点的左侧B当传送带逆时针转动时，物体落点一定落在A点C当传送带顺时针转动时，物体落点可能落在A点D当传送带顺时针转动时，物体落点一定在A点的右侧例5、如图示，距地面高度h=5m的平台边缘水平放置一两轮间距为d=6m的传送带，一小物块从平台边缘以v0=5m/s的初速度滑上传送带。已知平台光滑，物块与传送带间的动摩擦因数=0.2，设传送带的转动速度为v，且规定顺时针转动v为正，逆时针转动v为负。试分析画出小物块离开传送带右边缘落地的水平距离S与v的变化关系图线。 例5、如图所示，半径为r=20cm的两圆柱A和B，靠电动机带动按同方向均以8rad/s的角速度匀速转动，两圆柱的转动轴互相平

5、行且在同一平面内，转动方向图中已标出，质量均匀的木棒放置其上，重心起始恰在B的上方，棒和圆柱体间的动摩擦因数为0.16，图中s=1.6m，L 2m，重力加速度取10m/s2,从棒开始运动到重心恰在A上方需要时间为多少？从棒开始运动到重心恰在A上方的时间为1.5s。2传送带匀变速运动时例1、一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。例2、将一粉笔头轻放在以

6、2m/s的恒定速度运动的传送带上，传送带上留下一条长度为4m的划线(粉笔头只要相对于传送带运动就能划线)；若使该传送带改做匀减速运动，加速度为1.5m/s2，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一粉笔头轻放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线？小结：对水平放置的传送带，首先要对放在传送带上的物体进行受力分析，分清物体所受摩檫力是阻力还是动力，其二是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，对其全过称作出合理分析、推论，进而采用有关物理规律求解。v二倾斜传送带问题的变化类型例1：如图所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为=37，将一小物块轻轻放在正在以速度v=10m/

7、s匀速逆时针传动的传送带的上端，物块和传送带之间的动摩擦因数为0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小），传送带两皮带轮轴心间的距离为L29m，求将物块从顶部传到传送带底部所需的时间为多少（g=10m/s2） ？例2：上题中若，物块下滑时间为多少？解析：若，开始（即物块与传送带同速前）物体运动情况与上题相同，即，当物块与传送带同速后，由于，所以物块与传送带同速后与传送带一起做匀速运动，则，因此时间为：。变式训练：（如图所示）传送带与水平方向夹角为，当传送带静止时，在传送带上端轻放一小物块A，物块下滑到底端时间为t，则下列说法正确的是（BD）。A当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定大于tB

8、当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间一定等于tC当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间可能等于tD当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间一定小于t小结：对倾斜放置的传送带，一定要注意加速度是否发生突变，其中“速度相等”是这类题解答过程中的转折点。和tan的大小关系是这类问题的隐含条件。 AB练习1. 重物A放在倾斜的皮带传送机上,它和皮带一直相对静止没有打滑，如图所示。传送带工作时，关于重物受到摩擦力的大小，下列说法正确的是: (B) A、重物静止时受到的摩擦力一定小于它斜向上运动时受到的摩擦力 B、重物斜向上加速运动时,加速度越大,摩擦力一定越大 C、重物斜向下加速运动时.加速度越大.摩擦力一定

9、越大 D、重物斜向上匀速运动时速度越大，摩擦力一定越大 练习3如图所示,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，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v2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v2,则下列说法正确的是 (A B) v2v1A、若v1v2，则v2 =v2C、不管v2多大，总有v2 =v2C、只有v1=v2时，才有v2 =v1AB370 练习4如图所示，传送带与地面间的夹角为370，AB间传动带长度为16m，传送带以10m/s的速度逆时针匀速转动，在传送带顶端A无初速地释放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，则物体由A运动到B所需时间为（g=10m/s2 sin370=0.6） ( B ) A1s B2s C4s D. P35.练习5如图所示，皮带传动装置的两轮间距L=8m，轮半径r=0.2m，皮带呈水平方向，离地面高度H=0.8m，一物体以初速度v0=10m/s从平台上冲上皮带，物体与皮带间动摩擦因数=0.6，（g=10m/s2）求：（1）皮带静止时，物体平抛的水平位移多大？（2）若皮带逆时针转动，轮子角速度为72rad/s，物体平抛的水平位移多大？（3）若皮带顺时针转动，轮子角速度为72rad/s，物体平抛的水平位移