红对勾高考物理二轮人教版专题复习训练难点突破传送带模型中能量问题.pdf

难点突破6

传送带模型中的能量问题

传送带的问题是和实际联系较紧密的一个模型，是高中阶段

必须掌握的重要内容．解决此类问题的关键是对传送带和物体进行动

态分析和终态推断，灵活巧妙地从能量的观点和力的观点来揭示其本

质、特征、过程．因此在力学复习中，通过研究传送带类习题，将力

学各部分内容串联起来，再利用功能观点处理传送带问题，往往能达

到融会贯通的效果．对传送带问题要进行两种分析：

1．受力和分析

对传送带上的物体首先要进行受力分析，判断物体受到的滑动摩

擦力方向及物体的状态，是加速，是，还是匀速；其次判断

摩擦力突变(大小、方向)的临界状态；最后运用学知识求加速度、

速度、位移等量，进而利用功和能的有关知识，求因摩擦而产生

的热．

注意：①判断摩擦力的有无、方向时以传送带为参考系；②临界

状态一般发生在v物与v传相同的时刻；③应用学计算物体

的相关量时应以地面为参考系．

2．传送带和能量关系的分析

决定因素

能量功能关系

力移动距离

重力势能重力竖直分位移ΔE＝－W

pG

物体(质点)

动能合外力ΔEk＝∑W

对地位移

机械能除重力外物体(质点)ΔE机＝∑W其他

的其他力对地位移

传送带受

到物体的

传送带传送带对地

作用力，一ΔE＝Fx

电f传送带

损失电能移动距离

般表现为

摩擦力

与传送带物体相对于

产生内能间的滑动传送带移动Q＝FfΔl

摩擦力的距离

【典例】如图所示，比较长的传送带与水平方向的夹角θ＝37°，

在电动机带动下以v0＝4m/s的恒定速率顺时针方向运行．在传送带

底端P处有一离传送带很近的固定挡板，可将传送带上的物体挡

住．在距P距离为L＝9m的Q处无初速度地放一质量m＝1kg的

物体，它与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，物体与挡板的碰撞能量损

失及碰撞时间不计，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，求物体从静止释放

到第一次返回上升至最高点的过程中：