高中物理传送带问题(有答案).doc

传送带问题 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？ 解:物体加速度a=μg=1m/s2，经t1=v/a?=2s与传送带相对静止,所发生的位移? S1=1/2?at12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2=l-s1/v?=9s，所以共需时间t=t1+t2=11s? 练习：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=1/2?vt1=2m，S2=vt1=4m，Δs=s2-s1=2m）? 例2：如图2—1所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 【解析】物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度。 这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为： ＜16m　　 以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上，其加速度大小为（因为mgsinθ＞μmgcosθ）。 。 设物体完成剩余的位移所用的时间为， 则， 11m= 解得： ， 所以：。 例3：如图2—2所示，传送带与地面成夹角θ=30°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.6，已知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 【解析】物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度。 这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为： ＜16m　　 以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上，其加速度大小为零（因为mgsinθ＜μmgcosθ）。 设物体完成剩余的位移所用的时间为， 则，16m－5.91m= 解得： 所以：。 例4：如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=5m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 【解析】物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度。 这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为： 　　 此时物休刚好滑到传送带的低端。 所以：。 例题5：如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9，已知传送带从A→B的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 【解析】物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度。 这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为： ＜50m　　 以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上，其加速度大小为零（因为mgsinθ＜μmgcosθ）。 设物体完成剩余的位移所用的时间为， 则，50m－41.67m= 解得： 所以：。 例题6：在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s，把质量为5kg的木箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以6m/s2的加速度前进，那么这个木箱放在传送带上后，传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹？ 解法一：行李加速到0.25m/s所用的时间：t＝＝＝0.042s 行李的位移： x行李＝＝=0.0053m 传送带的位移： x传送带＝V0t＝0.25×0.042m＝0.0105m 摩擦痕迹的长度： （求行李的位移时还可以用行李的平均速度乘以时间，行李做初速为零的匀加速直线运动，。） 例题7：一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。 【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