高中物理传送带问题专题.doc

WORD文档下载可编辑 专业资料整理分享 传送带问题专题 知识特点 传送带上随行物受力复杂，运动情况复杂，功能转换关系复杂。 基本方法 解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解，关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。 1、对物体受力情况进行正确的分析，分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。当传送带和随行物相对静止时，两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零；当两者由相对运动变为速度相等时，摩擦力往往会发生突变，即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零，或者滑动摩擦力的方向发生改变。 2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程，明确传送带的运转方向。 3、对功能转换关系进行分析，弄清能量的转换关系，明白摩擦力的做功情况，特别是物体与传送带间的相对位移。 一．基础练习 V【示例1】一水平传送带长度为20m，以2m／s的速度做匀速运动，已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1，则从把该物体由静止放到传送带的一端开始，到达另一端所需时间为多少？ V 【示例1】解:物体加速度a=μg=1m/s2，经t1= eq \f(v,a) =2s与传送带相对静止,所发生的位移 S1= eq \f(1,2) at12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2= eq \f(l-s1,v) =9s，所以共需时间t=t1+t2=11s 【讨论】 1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移，传送带的位移，物体和传送带的相对位移分别是多少？（S1= eq \f(1,2) vt1=2m，S2=vt1=4m，Δs=s2-s1=2m） 2、若物体质量m=2Kg，在物体和传送带达到共同速度的过程中传送带对物体所做的功，因摩擦而产生的热量分别是多少？（W1=μmgs1= eq \f(1,2) mv2=4J，Q=μmgΔs=4J） 情景变换一、当传送带不做匀速运动时 【示例2】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μ。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a0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。 【示例2】【解析】方法一： 根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿运动定律，可得 设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有 由于aa0，故vv0，煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t，煤块的速度由v增加到v0，有 此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。 设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有 传送带上留下的黑色痕迹的长度 由以上各式得 【小结】本方法的思路是整体分析两物体的运动情况，分别对两个物体的全过程求位移。 方法二： 第一阶段：传送带由静止开始加速到速度v0，设经历时间为t，煤块加速到v，有 v ① v ② 传送带和煤块的位移分别为s1和s2， ③ ④ 第二阶段：煤块继续加速到v0，设经历时间为，有 v ⑤ 传送带和煤块的位移分别为s3和s4 ，有 ⑥ ⑦ 传送带上留下的黑色痕迹的长度 由以上各式得 【小结】本方法的思路是分两段分析两物体的运动情况，分别对两个物体的两个阶段求位移，最后再找相对位移关系。 方法三： 传送带加速到v0 ，有 ① 传送带相对煤块的速度 ② 传送带加速过程中，传送带相对煤块的位移【相对初速度为零，相对加速度是】 传送带匀速过程中，传送带相对煤块的位移【相对初速度为t，相对加速度是】 整个过程中传送带相对煤块的位移即痕迹长度 ③ 由以上各式得 Ot O t2 t11 t v0 v 图2—6 方法四：用图象法求解 画出传送带和煤块的V—t图象，如图2—6所示。 其中，， 黑色痕迹的长度即为阴影部分三角形的面积，有： 情景变换二、当传送带倾斜时 【示例3】如图所示倾斜的传送带以一定的速度逆时针运转，现将一物体轻放在传送带的顶端，此后物体在向下运动的过程中。 （ ACD ） vA物体可能一直向下做匀加速运动，加速度不变 v B.物体可能一直向下做匀速直线运动 C.物体可能一直向下做匀加速运动，运动过程中加速度改变 D.物体可能先向下做加速运动，后做匀速运动 情景变换三、与功和能知识的联系 【示例4】mh30?v