专题课：传送带问题.doc

PAGE 专题课：传送带问题 传送带问题是以真实物理现象为依据的问题，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学，生产和生活实际，因而，这种类型问题具有生命力，当然成为高考命题专家所关注的问题。 1、受力和运动分析：受力分析中关键是注意摩擦力的突变(大小，方向)——发生在与相同的时刻；运动分析中关键是相对运动的速度大小与方向的变化——物体和传送带对地速度的大小与方向比较。2、功能分析：注意功能关系：，式中为传送带做的功， (由传送带受力情况求得)；、为传送带上物体的动能、重力势能的变化；是由于摩擦产生的内能：。 一、 传送带水平放置 ??? 设传送带的速度为，质量为的物体与传送带之间的动摩擦因数为，两定滑轮之间的距离为，物体置于传送带一端的初速度为。 图2图11、，（如图1）物体刚置于传送带上时由于受皮带对它向右摩擦力作用，将做的加速运动。假定物体从开始置于传送带上一直加速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为 显然有：V 时，物体在传送带上将先加速，后匀速。（注意：从开始放上左端到达到相对静止时，物体相对皮带向左滑动，相对地面向右滑动， 此过程中皮带向右移动， 故 因摩擦产生的热能为滑动摩擦力与相对路程的乘积：）???时，物体在传送带上将一直加速。（注意：从物体开始放上左端到达到右端过程中，物体相对皮带向左滑动了，相对地面向右滑动了，皮带向右移动了， 因摩擦产生的热能为）2、 ，且与同向，（如图2） 图2 图1 （1）时同上理可知，物体刚运动到带上时，将做 的加速运动，假定物体一直加速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为,有: 时,物体在传送带上将先加速后匀速。?? 时，物体在传送带上将一直加速,最终离开皮带时的速度。（2）时，因，物体刚运动到传送带时，将做加速度大小为的减速运动，假定物体一直减速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为 ，显然：?时，物体在传送带上将一直减速。 ? 时，物体在传送带上将先减速后匀速。 ???3、，且与反向，（如图3） 图3 此种情形下，物体刚运动到传送带上时将做加速度大小为 的减速运动，假定物体一直减速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为 图3 图4，显然：?，即时，物体将一直做减速运动直到从传送带的另一端离开传送带。???，即时，物体将不会从传送带的另一端离开而从进入端离开，其可能的运动情形有：??? a、先沿方向减速，再反向加速直至从放入端离开传送带??? b、先沿方向减速，再沿反向加速，最后匀速直至从放入端离开传送带。  二、传送带斜置 图4 ??? 设传送带两定滑轮间的距离为，带与水平面的夹角为 ，物与带之间的动摩擦因数为，物体置于带的一端，初速度为，传送带的速度为。 1、，（如图4）??? 物体刚放到带的下端时，因，则其受力如图所示，显然只有，即时，物体才会被传送带带动从而向上做加速运动，且，假定物体一直加速运动到上端，则物体在离开传送带时的速度为，显然：? 时，物体在传送带上将先加速后匀速直至从上端离开。? 时，物体在传送带上将一直加速直至从上端离开。2、，且与同向，（如图5） 图5①时， 图5 （a），物体刚运动到带上时，因，则其将做的加速运动，假定物体一直做加速运动，则物体离开传送带时的速度为，显然： 时，物体在传送带上将先加速后匀速直至离开传送带上端 时，物体将在传送带上一直加速直至离开传送带上端。（b） 物体刚运动到带上时，因，物体将做加速度大小为 的减速运动。假定物体一直做减速运动到直至离开传送带，则物体离开传送带上端时速度为 ，显然：，即 时，物体在传送带上将一直做匀减速运动直至从装置的上端离开，即 时，物体在传送带上将先向上做大小为的减速运动，后向下做初速为零、加速度大小为的加速运动直至离开装置的下端。? ②时（a），物体刚运动到带上时，因，故物体将做加速度大小为的减速运动，假定物体一直做减速运动，则物体离开传送带时速度为 ，显然：?时，物体将一直减速直至离开传送带上端。??时，物体将先做减速运动后做匀速运动直至离开传送带上端。 （b） ，物体刚运动到传送带上时，因，故物体将做加速度大小为 的减速运动。假定物体一直做减速运动，则物体离开传送带上端时速度为 ，显然：时，物体将一直减速直至离开传送带上端。　 时，物体运动较为复杂。物体刚开始滑上传送带时，因物体速度大于，故物体做的减速运动，当物体速度减小到等于时，由于继续减速其速度将小于，此后加速大小变为，但是只要其滑上传送带的初速度 ，就一定能从传送带的上端滑出。　　若 ，则物体有下列两种可能的运动情形。一是先向上做大小为的减速运动，后向上做大小为的减速运动，直至离开传送带上端。另一种情形是先向上做大小为的减速运动，再向上做大小为的减速运动，最后