文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)
高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)

图2—1 弄死我咯,搞了一个多钟

传送带问题

一、难点形成的原因:

1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清;

2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误;

3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1

在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压; 第二,接触面不光滑; 第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。

前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。

若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。

若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。

若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。

若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。

若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。

例1: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?

【审题】传送带沿逆时针转动,与物体接触处的速度方向斜向下,物体初速度为零,所以物体相对传送带向上滑动(相对地面是斜向下运动的),因此受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑

图2—2 分力和向下的滑动摩擦力,因此物体要做匀加速运动。当物体加速到与传送带有相同速度时,摩擦力情况要发生变化,同速的瞬间可以看成二者间相对静止,无滑动摩擦力,但物体此时还受到重力的下滑分力作用,因此相对于传送带有向下的运动趋势,若重力的下滑分力大于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ<tan θ,则物体将向下加速,所受摩擦力为沿斜面向上的滑动摩擦力;若重力的下滑分力小于或等于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ≥tan θ,则物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。也可能出现的情况是传送带比较短,物体还没有加速到与传送带同速就已经滑到了底端,这样物体全过程都是受沿斜面向上的滑动摩擦力作用。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 10cos sin =+=

m

mg mg a θ

μθ。

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:

,1s 1010

1s a v t ===

m

52 2

1==

a

s υ<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mgsin θ>μmgcos θ)。

2

2m/s 2cos sin =-=

m mg mg a θ

μθ。

设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t ,

22220221t a t s +

=υ,

11m= ,102

22t t + 解得:)s( 11 s, 1 2212舍去或-==t t 所以:

s 2s 1s 1=+=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向,若μ>0.75,

第二阶段物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动;若L <5m ,物体将一直加速运动。因此,在解答此类题目的过程中,对这些可能出现两种结果的特殊过程都要进行判断。

例2: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?

【审题】该题目的物理过程的前半段与例题1是一样的,但是到了物体和传送带有相同速度时,情况就不同了,经计算,若物体和传送带之间的最大静摩擦力大于重力的下滑分力,物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 46.8cos sin =+=

m mg mg a θ

μθ。

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:

图2— 3

图2—4

,18.1s 46.8101s a v t ===

m

91.52 2

1==

a

s υ<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mgsin θ<μmgcos θ)。 设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t , 则

202t s υ=,

16m -5.91m=210t 解得: s, 90.10 2=t 所以:

s 27.11s 09.10s 18.1=+=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向,μ>tan θ=33

,第二阶段物体将和传送

带相对静止一起向下匀速运动。

例3:如图2—3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?

【审题】该题目的物理过程的前半段与例题1是一样的, 由于传送带比较短,物体将一直加速运动。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 10cos sin =+=

m

mg mg a θ

μθ。

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:

,1s 1010

1s a v t ===

m

52 2

1==

a

s υ

此时物休刚好滑到传送带的低端。 所以:

s 1=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好第一阶段的运动位移,看是否还要分析第二阶段。

例题4:如图2—4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?

【审题】传送带沿顺时针转动,与物体接触处的速度方向斜向上,物体初速度为零,所以物体相对传送带向下滑动(相对地面是斜向上运动的),因此受到沿斜面向上的滑动

摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑分力和向上的滑动摩擦力,因此物体要向上做匀加速运动。当物体加速到与传送带有相同速度时,摩擦力情况要发生变化,此时有μ≥tan θ,则物体将和传送带相对静止一起向上匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 2.1sin cos =-=

m

mg mg a θ

θμ。

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:

,33.8s 2.1101s a v t ===

m

67.412 2

1==

a

s υ<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mgsin θ<μmgcos θ)。 设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t , 则

202t s υ=,

50m -41.67m=210t 解得: s, 33.8 2=t 所以:

s 66.16s 33.8s 33.8=+=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向,并对物体加速到与传送带有相同速度时,是否已经到达传送带顶端进行判断。 本题的一种错解就是:

2

21at

L =

所以:

a L

t 2==9.13s

该时间小于正确结果16.66s ,是因为物体加速到10m/s 时,以后的运动是匀速运动,而错误结果是让物体一直加速运动,经过相同的位移,所用时间就应该短。

(2)突破难点2

第2个难点是对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误。该难点应属于思维上有难度的知识点,突破方法是灵活运用“力是改变物体运动状态的原因”这个理论依据,对物体的运动性质做出正确分析,判断好物体和传送带的加速度、速度关系,画好草图分析,找准物体和传送带的位移及两者之间的关系。 学生初次遇到“皮带传送”类型的题目,由于皮带运动,物体也滑动,就有点理不清头绪了。

解决这类题目的方法如下:选取研究对象,对所选研究对象进行隔离处理,就是一个化难为简的好办法。对轻轻放到运动的传送带上的物体,由于相对传送带向后滑动,受到沿传送带运动方向的滑动摩擦力作用,决定了物体将在传送带所给的滑动摩擦力作用下,做匀加速运动,直到物体达到与皮带相同的速度,不再受摩擦力,而随传送带一起做匀速直线运动。传送带一直做匀速直线运动,要想再把两者结合起来看,则需画一运动过程的位移关系图就可让学生轻松把握。

图2—

5

如图2—5甲所示,A 、B 分别是传送带上和物体上的一点,刚放上物体时,两点重合。设皮带的速度为V0,物体做初

速为零的匀加速直线运动,末速为V0,其平均速度为V0/2,所以物体的对地位移x 物=20t

V ,传送带对地位移x 传送

带=V0t ,所以A 、B 两点分别运动到如图2—5乙所示的A '、B '位置,物体相对传送带的位移也就显而易见了,x 物

=

2

传送带

x ,就是图乙中的A '、B '间的距离,即传送带比物体多运动的距离,也就是物体在传送带上所留下的划痕的

长度。

例题5: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?

【审题】传送带上留下的摩擦痕迹,就是行李在传送带上滑动过程中留下的,行李做初速为零的匀加速直线运动,传送带一直匀速运动,因此行李刚开始时跟不上传送带的运动。当行李的速度增加到和传送带相同时,不再相对滑动,所以要求的摩擦痕迹的长度就是在行李加速到0.25m/s 的过程中,传送带比行李多运动的距离。 【解析】

解法一:行李加速到0.25m/s 所用的时间: t =a v 0=s

625

.0=0.042s 行李的位移: x 行李=221at =m

2)042.0(621

??=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:

mm

m x x x 50052.0≈=-=?行李传送带

(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,20

v v =

。)

解法二:以匀速前进的传送带作为参考系.设传送带水平向右运动。木箱刚放在传送带 上时,相对于传送带的速度v=0.25m/s,方向水平向左。木箱受到水平向右的摩 擦力F 的作用,做减速运动,速度减为零时,与传送带保持相对静止。 木箱做减速运动的加速度的大小为 a =6m/s2

木箱做减速运动到速度为零所通过的路程为 mm

m m a v x 50052.06225.022

2

0≈=?==?

即留下5mm 长的摩擦痕迹。

【总结】分析清楚行李和传送带的运动情况,相对运动通过速度位移关系是解决该类问题的关键。

例题6:一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。

【审题】本题难度较大,传送带开始阶段也做匀加速运动了,后来又改为匀速,物体的运动情况则受传送带的运动情况制约,由题意可知,只有μg <a0才能相对传送带滑动,否则物体将与传送带一直相对静止。因此该题的重点应在对物体相对运动的情景分析、相对位移的求解上,需要较高的分析综合能力。 【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

g a μ=

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

t a v 00= t a v =

由于a

0t a v v +=

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

′21

0200t v t a s +=

202v s a =

传送带上留下的黑色痕迹的长度

s s l -=0

由以上各式得

2

000()2v a g l a g μμ-=

【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 t a 00

=

v gt at μ== ② 传送带和煤块的位移分别为s1和s2,

20121t a s =

③ 22221

21gt at s μ==

O

t2

t1

1

t

v0 v 图2—6

第二阶段:煤块继续加速到v0,设经历时间为t ',有 v 0

v gt μ'=+ ⑤

传送带和煤块的位移分别为s3和s4 ,有 30s v t '= ⑥ 2412s vt gt μ''=+ ⑦

传送带上留下的黑色痕迹的长度

4231s s s s l --+=

由以上各式得

2

000()2v a g l a g μμ-=

【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

00v a t = ①

传送带相对煤块的速度

0()v a g t μ=- 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

()g a μ-0】

()20121

t g a l μ-=

传送带匀速过程中,传送带相对煤块的位移【相对初速度为()g a μ-0

t ,相对加速度是g μ】

()g

2t 2

2 02μμg a l -=

整个过程中传送带相对煤块的位移即痕迹长度 ()()g 2t 21

22

00μμμg a t g a l -+-= ③

由以上各式得

2

000()2v a g l a g μμ-=

【小结】本方法的思路是用相对速度和相对加速度求解。关键是先选定好过程,然后对过程进行分析,找准相对初末速度、相对加速度。 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

010v t a =

,0

2v

t g μ=,

黑色痕迹的长度即为阴影部分三角形的面积,有:

2

0000021000()11

()()222v v v a g l v t t v g a a g μμμ-=-=-=

【小结】本方法的思路是运用在速度—时间图象中,图线与其所对应的时间轴所包围图形的面积可以用来表示该段时间内的位移这个知识点,来进行求解,本方法不是基本方法,不易想到,但若能将它理解透,做到融会贯通,在解决相应问题时,就可以多一种方法。

图2—

7 图2—8

【总结】本题题目中明确写道:“经过一段时间,煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。”这就说明第一阶段传送带的加速度

0a 大于煤块的加速度g μ。当传送带速度达到0v 时,煤块速度0v v <,此过程中传

送带的位移大于煤块的位移。接下来煤块还要继续加速到

0v ,传送带则以0v 做匀速运动。两阶段的物体位移之差即为

痕迹长度。

有的学生对此过程理解不深,分析不透,如漏掉第二阶段只将第一阶段位移之差作为痕迹长度;将煤块两阶段的总位移作为痕迹长度;用第一阶段的相对位移与第二阶段的煤块位移之和作为痕迹长度;还有的学生分

g a g a g a μμμ<=>000,,三种情况讨论;有的甚至认为煤块最终减速到零,这些都说明了学生对物体相对运动时的

过程分析能力还有欠缺。

处理物体和传送带的运动学问题时,既要考虑每个物体的受力情况及运动情况,又要考虑到它们之间的联系与区别,只有这样,才能从整体上把握题意,选择规律时才能得心应手。

例7:一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB 边重合,如图2—7,已知盘与桌布间的动摩擦因数为μl ,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)

【审题】这是一道特别复杂的综合题,不仅物理过程多,而且干扰因素也多。乍看不是传送带的题目,但处理方法与例题6几乎完全相同。可以将题中复杂的物理过程拆散分解为如下3个小过程,就可以化繁为简、化难为易,轻易破解本题。

过程1:圆盘从静止开始在桌布上做匀加速运动至刚离开桌布的过程;

过程2:桌布从突然以恒定加速度a 开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内做匀加速运动的过程; 过程3:圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动的过程。

设桌面长为L ,开始时,桌布、圆盘在桌面上的位置如图2—8甲所示;

圆盘位于桌面的中央,桌布的最左边位于桌面的左边处。由于桌布要从圆盘下抽出,桌布与圆盘之间必有相对滑动,圆盘在摩擦力作用下有加速度,其加速度a1应小于桌布的加速度a ,但两者的方向是相同的。当桌布与圆盘刚分离时,

圆盘与桌布的位置如图2—8乙所示。圆盘向右加速运动的距离为x1,桌布向右加速运动的距离为21

L+x1。圆盘离开

桌布后,在桌面上作加速度为a2的减速运动直到停下,因盘未从桌面掉下,故而盘作减速运动直到停下所运动的距离

为x2,不能超过21

L -x1。通过分析并画出图2—8丙。

本题虽然是一个大多数同学都熟悉、并不难想象或理解的现象,但第一次能做对的同学并不多,其中的原因之一就是

图2—9 不善于在分析物理过程的同时正确地作出情境示意图,借助情境图来找出时间和空间上的量与量之间的关系。 【解析】

1.由牛顿第二定律: μlmg=mal ① 由运动学知识: v12=2al x1 ②

2.桌布从突然以恒定加速度a 开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内做匀加速运动的过程。 设桌布从盘下抽出所经历时间为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x1, 由运动学知识:

x =21

at2 ③ x1=21

a1t2 ④

而x=21

L+x1 ⑤

3.圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动的过程。

设圆盘离开桌布后在桌面上作匀减速运动,以a2表示加速度的大小,运动x2后便停下,由牛顿第二定律: μ2mg =ma2 ⑥

由运动学知识: v12=2a2 x2 ⑦

盘没有从桌面上掉下的条件是: x2≤21

L —x1 ⑧

由以上各式解得: a ≥g 122

12μμμμ+ ⑨

【总结】此解题方法是运用了最基本的牛顿第二定律和运动学知识来解决这一复杂物理过程的,其实题目再复杂,也

是用最基本的基础知识来求解的。当然,也可以从动能定理、动量定理、功能关系或v-t 图象等角度求解。

(3)突破难点3

第3个难点也应属于思维上有难度的知识点。对于匀速运动的传送带传送初速为零的物体,传送带应提供两方面的能量,一是物体动能的增加,二是物体与传送带间的摩擦所生成的热(即内能),有不少同学容易漏掉内能的转化,因为该知识点具有隐蔽性,往往是漏掉了,也不能在计算过程中很容易地显示出来,尤其是在综合性题目中更容易疏忽。突破方法是引导学生分析有滑动摩擦力做功转化为内能的物理过程,使“只要有滑动摩擦力做功的过程,必有内能转化”的知识点在学生头脑中形成深刻印象。

一个物体以一定初速度滑上一粗糙平面,会慢慢停下来,物体的动能通过物体克服滑动摩擦力做功转化成了内能,当然这个物理过程就是要考查这一个知识点,学生是绝对不会犯错误的。

质量为M 的长直平板,停在光滑的水平面上,一质量为m 的物体,以初速度v0滑上长板,已知它与板间的动摩擦因数为μ,此后物体将受到滑动摩擦阻力作用而做匀减速运动,长板将受到滑动摩擦动力作用而做匀加速运动,最终二者将达到共同速度。其运动位移的关系如图2—9所示。

该过程中,物体所受的滑动摩擦阻力和长板受到滑动摩擦动力是一对作用力和反作用力, W 物=—μmg ·x 物

图2—

11 图2—12

图2—

10

W 板=μmg ·x 板

很显然x 物>x 板,滑动摩擦力对物体做的负功多,对长板做的正功少,那么物体动能减少量一定大于长板动能的增加量,二者之差为ΔE=μmg (x 物—x 板)=μmg ·Δx ,这就是物体在克服滑动摩擦力做功过程中,转化为内能的部分,也就是说“物体在克服滑动摩擦力做功过程中转化成的内能等于滑动摩擦力与相对滑动路程的乘积。”记住这个结论,一旦遇到有滑动摩擦力存在的能量转化过程就立即想到它。 再来看一下这个最基本的传送带问题:

物体轻轻放在传送带上,由于物体的初速度为0,传送带以恒定的速度运动,两者之间有相对滑动,出现滑动摩擦力。作用于物体的摩擦力使物体加速,直到它的速度增大到等于传送带的速度,作用于传送带的摩擦力有使传送带减速的趋势,但由于电动机的作用,保持了传送带的速度不变。尽管作用于物体跟作用于传送带的摩擦力的大小是相等的,但物体与传送带运动的位移是不同的,因为两者之间有滑动。如果物体的速度增大到等于传送带的速度经历的时间为t ,则在这段时间内物体运动的位移小于传送带运动的位移。在这段时间内,传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对物体做的功(这功转变为物体的动能),两者之差即为摩擦发的热。所谓传送带克服摩擦力做功,归根到底是电动机在维持传送带速度不变的过程中所提供的。

例8:如图2—11所示,水平传送带以速度v 匀速运动,一质量为m 的小木块由静止轻放到传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,当小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量是多少?

【审题】该题首先得清楚当小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量应该怎么来求,要想到用“物体在克服滑动摩擦力做功过程中转化成的内能等于滑动摩擦力与相对滑动路程的乘积。”这一结论,然后再根据物体和传送带的运动情况来求二者相对滑动的距离。 【解析】

在木块从开始加速至与传送带达到共同速度的过程中

F F mg N 摩==μμ

a F m mg

m

g

=

=

=合μμ

由公式v ax 2

2=

可得:

g v a v x μ2222=

= 从木块静止至木块与传送带达到相对静止的过程中木块加速运动的时间

t v a v

g =

=

μ

传送带运动的位移

x vt v g '==

2

μ

图2—13

木块相对传送带滑动的位移

?x x x v g =-=

'2

2μ 摩擦产生的热 Q F x mg v g mv ===摩··?μμ22

21

2

【总结】单独做该题目时,就应该有这样的解题步骤,不过,求相对位移时也可以物体为参考系,用传送带相对物体

的运动来求。在综合性题目中用到该过程时,则直接用结论即可。该结论是:从静止放到匀速运动的传送带上的物体,在达到与传送带同速的过程中,转化为内能的能量值和物体增加的动能值相等。因为物体在该过程中的对地位移与传送带相对物体的位移大小是相等的。

例9:如图2—13所示,倾角为37o的传送带以4m/s 的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m 。现将一质量m=0.4kg 的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g=10m/s2。求木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少?

【审题】该题目要分成两段考虑,第一段:木块的速度vv0。这一阶段木块相对于传送带向前运动,受到的摩擦力方向向后,合外力仍沿斜面向前。

【解析】刚开始时,合力的大小为 F 合1=mgsin37o+μmgcos37o,

由牛顿第二定律,加速度大小 a1=m F 1

合=8m/s2,

该过程所用时间 t1=10

a v =0.5s ,

位移大小 s1=12

2a v =1m 。

二者速度大小相同后,合力的大小为 F 合2=mgsin37o-μmgcos37o,

加速度大小 a2=m F 2

合=4m/s2, 位移大小 s2= L-s1= 6m,

所用时间 s2= v0t2+2

2

221t a 得: t2=1s 。

(另一个解t2=-3s 舍去)

摩擦力所做的功 W =μmgcos37o·(s1-s2) =-4.0J , 全过程中生的热 Q =f·s 相对 =μmgcos37o·【(v0t1-s1)+(s2-v0t2)】 =0.8N ×3m =2.4J 。

【总结】该题目的关键在于分析清楚物理过程,分成两段处理,正确分析物体受力情况,求出物体和传送带的位移,以及物体和传送带间的相对位移。

图2—14

例10:一传送带装置示意如图2—14,其中传送带经过AB 区域时是水平的,经过BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD 区域时是倾斜的,AB 和CD 都与BC 相切。现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D 处,D 和A 的高度差为h 。稳定工作时传送带速度不变,CD 段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L 。每个箱子在A 处投放后,在到达B 之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC 段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T 内,共运送小货箱的数目为N 。

这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P 。

【审题】小货箱放在传送带的AB 段上时,由于货箱的初速度为0,传送带以恒定的速度运动,两者之间有相对滑动,出现滑动摩擦力。作用于货箱的摩擦力使货箱加速,直到它的速度增大到等于传送带的速度,作用于传送带的摩擦力有使传送带减速的趋势,但由于电动机的作用,保持了传送带的速度不变。尽管作用于货箱跟作用于传送带的摩擦力的大小是相等的,但小货箱与传送带运动的路程是不同的,因为两者之间有滑动。如果货箱的速度增大到等于传送带的速度经历的时间为t ,则在这段时间内货箱运动的路程和传送带运动的路程分别是解答中的①式和③式,两者大小不同,由解答中的④式给出。在这段时间内,传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对货箱做的功(这功转变为货箱的动能),两者之差即为摩擦发的热。所谓传送带克服摩擦力做功,归根到底是电动机在维持传送带速度不变的过程中所提供的。这也就是在传送带的水平段上使一只小货箱从静止到跟随传送带一起以同样速度运动的过程中,电动机所做的功,这功一部分转变为货箱的动能,一部分因摩擦而发热。当货箱的速度与传送带速度相等后,只要货箱仍在传送带的水平段上,电动机无需再做功。为了把货箱从C 点送到D 点,电动机又要做功,用于增加货箱的重力势能mgh 。由此便可得到输送N 只货箱的过程中电动机输出的总功。

以上分析都是在假定已知传送带速度0v 的条件下进行的,实际上传送带的速度是未知的。因此要设法找出0v 。题中给出在时间T 内运送的小货箱有N 只,这是说,我们在D 处计数,当第1只货箱到达D 处时作为时刻t=0,当第N 只货箱到达D 处时恰好t=T 。如果把这N 只货箱以L 的距离间隔地排在CD 上(如果排得下的话),则第N 只货箱到D 处的距离为(N —1)L ,当该货箱到达D 处,即传送带上与该货箱接触的那点在时间T 内运动到D 点,故有T v L )1N (0=-。由此便可求出0v ,电动机的平均功率便可求得。由于N 很大,N 与N -1实际上可视作相等的。

【解析】以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为0v ,在水平段的运输过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动,直到其速度与传送带的速度相等。设这段路程为s ,所用的时间为t ,加速度为a ,则对小货箱有

2

at 21s = ① at v 0= ②

在这段时间内传送带运动的路程为 t v s 00= ③ 由上可得 s 2s 0=

用Ff 表示小货箱与传送带之间的滑动摩擦力,则传送带对小货箱做功为

2

0121mv s F W f =

= ⑤

传送带克服小货箱对它的摩擦力做功 2

2000212mv mv s F W f =?== ⑥

两者之差就克服摩擦力做功发出的热量 20

mv 21Q = ⑦

可见,在小货箱加速过程中,小货箱获得的动能与发热量相等。 T 时间内电动机输出的功为 T P W = ⑧

此功用于增加N 个小货箱的动能、势能和使小货箱加速时程中克服摩擦力发 的热,即有

NQ Nmgh Nmv 21W 2

0++=

N 个小货箱之间的距离为(N -1)L ,它应等于传送带在T 时间内运动的距离,即有

NL L )1N (T v 0≈-= ⑩

因T 很大,故N 亦很大。 联立⑦、⑧、⑨、⑩,得

?

?

????+=gh T L N T Nm P 22

2

【总结】本题初看起来比较复杂,关于装置的描述也比较冗长.看来对于实际的问题或比较实际的问题,冗长的描述是常有的。要通过对描述的研究,抓住关键,把问题理想化、简单化,这本身就是一种分析问题、处理问题的能力。通过分析,可以发现题中传送带的水平段的作用是使货箱加速,直到货箱与传送带有相同的速度。使货箱加速的作用力来自货箱与传送带之间的滑动摩擦力。了解到这一点还不够,考生还必须知道在使货箱加速的过程中,货箱与传送带之间是有相对滑动的,尽管传送带作用于货箱的摩擦力跟货箱作用于传送带的摩擦力是一对作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,但在拖动货箱的过程中,货箱与传送带移动的路程是不同的。因此作用于货箱的摩擦力做的功与传送带克服摩擦力做的功是不同的。如果不明白这些道理,就不会分别去找货箱跟传送带运动的路程。虽然头脑中存有匀变速直线运动的公式,但不一定会把它们取出来加以使用。而在这个过程中,不管货箱获得的动能还是摩擦变的热,这些能量最终都来自电动机做的功。

传送带的倾斜段的作用是把货箱提升h 高度。在这个过程中,传送带有静摩擦力作用于货箱,同时货箱还受重力作用,这两个力对货箱都做功,但货箱的动能并没有变化。因为摩擦力对货箱做的功正好等于货箱克服重力做的功,后者增大了货箱在重力场中的势能。同时在这个过程中传送带克服静摩擦力亦做功,这个功与摩擦力对货箱做的功相等,因为两者间无相对滑动。所以货箱增加的重力势能亦来自电动机。

有的同学见到此题后,不知从何下手,找不到解题思路和解题方法,其原因可能是对涉及的物理过程以及过程中遇到的一些基本概念不清楚造成的。求解物理题,不能依赖于套用解题方法,不同习题的解题方法都产生于对物理过程的分析和对基本概念的正确理解和应用。

高三物理传送带专题训练

传送带专题训练 1、如图5所示,足够长的水平传送带以恒定的速度V 1沿顺时针方向转动,传送带右端有一传送带等高的光滑平台,物体以速度V 2向左滑上传送带,经过一段时间后又返回到光滑平 台上,此时物体速度为2V ' ,则下列说法正确的是( ) A .若V 2>V 1,则2V '= V 1, B .若V 2<V 1,则2V '= V 2, C .无论V 2多大,总有2V '= V 2, D ·只有V 2=V 1时,才有2V '= V 1 2、如图所示,一质量为m 的滑块从高为h 的光滑圆弧形槽的顶端A 处无初速度地滑下,槽的底端B 与水平传A 带相接,传送带的运行速度为v 0,长为L,滑块滑到传送带上后做匀加速运动,滑到传送带右端C 时,恰好被加速到与传送带的速度相同.求: (1)滑块到达底端B 时的速度v ;(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ; (3)此过程中,由于克服摩擦力做功而产生的热量Q. 3、水平的浅色长传送带上放置一质量为0.5kg 的煤块.煤块与传送带之间的动摩擦因数 μ =0.2.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a 0=3m/s 2 开始运 动,其速度达到v =6m/s 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一段黑色痕迹后,煤块相对传送带不再滑动.g 取10m/s 2 .(1)请你从物理学角度简要说明黑色痕迹形成的原因,并求此过程中煤块所受滑动摩擦力的大小. (2)求黑色痕迹的长度.

4、如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8 m ,传送带的皮带轮的半径均为R=0. 2 m ,传送带的上部距地面的高度为h=0. 45 m .现有一个旅行包(视为质点)以速度v 0=10 m/s 的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为6.0=μ.皮带轮与皮带之间始终不打滑.g 取10 m/s 2 .讨论下列问题: (1)若传送带静止,旅行包滑到B 点时,人若没有及时取下,旅行包将从B 端滑落.则包的落地点距B 端的水平距离为多少? (2)设皮带轮顺时针匀速转动,若皮带轮的角速度s rad /401=ω,旅行包落地点距B 端的水平距离又为多少? (3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B 端的水平距离s 随皮带轮的角速度ω变化的图象.

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)

图2—1 弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1 在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压; 第二,接触面不光滑; 第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1: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? 【审题】传送带沿逆时针转动,与物体接触处的速度方向斜向下,物体初速度为零,所以物体相对传送带向上滑动(相对地面是斜向下运动的),因此受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑

(完整word版)高中物理传送带模型总结

“传送带模型” 1.模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型,如图(a)、(b)、(c)所示. 2.建模指导 水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻. 水平传送带模型: 1.传送带是一种常用的运输工具,被广泛应用于矿山、码头、货场、车站、机场等.如图所示为火车站使用的传送带示意图.绷紧的传送带水平部分长度L=5 m,并以v0=2 m/s的速度匀速向右运动.现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2 .(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端; (2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度的大小应满足什么条件?最短时间是多少? 2.如图所示,一质量为m=0.5kg的小物体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带水平部分的长度L=5m,两端的传动轮半径为R=0.2m,在电动机的带动下始终以ω=15/rads的角速度沿顺时针匀速转运, 传送带下表面离地面的高度h不变。如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面 的高度为H,初速度为零,g取10m/s2.求: (1)当H=0.2m时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能。 (2)当H=1.25m时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度。 (3) H在什么范围内时,物体离开传送带后的落地点在同一位置。

高中物理知识点大总结

高中物理知识点大总结 高中物理公式总结 物理定理、定律、公式表 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0} 8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 注: (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t 图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。 2)自由落体运动 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。 (3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 注: (1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值; (2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力 1)平抛运动

高中物理传送带问题(有答案)

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 at 12=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 2m/s 10cos sin =+=m mg mg a θ μθ。 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: ,1s 10 101s a v t === m 52 21==a s υ<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mgsin θ>μmgcos θ)。 22m/s 2cos sin =-=m mg mg a θμθ。 设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t , 则2222022 1t a t s +=υ, 11m= ,10222t t + 解得:)s( 11 s, 1 2212舍去或-==t t , 所以:s 2s 1s 1=+=总t 。

(完整版)高中物理知识点清单(非常详细)

高中物理知识点清单 第一章 运动的描述 第一节 描述运动的基本概念 一、质点、参考系 1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型. 2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动. 二、位移和速度 1.位移和路程 (1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量. (2)路程是物体运动路径的长度,是标量. 2.速度 (1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =x t ,是矢量. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量. 3.速率和平均速率 (1)速率:瞬时速度的大小,是标量. (2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小. 三、加速度 1.定义式:a =Δv Δt ;单位是m/s 2 . 2.物理意义:描述速度变化的快慢. 3.方向:与速度变化的方向相同. 考点一 对质点模型的理解 1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在. 2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断. 3.物体可被看做质点主要有三种情况: (1)多数情况下,平动的物体可看做质点. (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点. (3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点. 考点二 平均速度和瞬时速度 1.平均速度与瞬时速度的区别 平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度. 2.平均速度与瞬时速度的联系 (1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度. (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等. 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系

高中物理传送带专题题目与问题详解

传 送 带 问 题 一、传送带问题中力与运动情况分析 1、水平传送带上的力与运动情况分析 例1 水平传送带被广泛地应用于车站、码头,工厂、车间。如图所示为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持v 0=2 m/s 的恒定速率运行,一质量为m 的工件无初速度地放在A 处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2 ,AB 的之间距离为L =10m ,g 取10m/s 2 .求工件从A 处运动到B 处所用的时间. 例2: 如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带长L =8m ,以速度v =4m/s 沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m =10kg 的旅行包以速度v 0=10m/s 的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ=0.6 ,则旅行包从传送带的A 端到B 端所需要的时间是多少?(g =10m/s 2 ,且可将旅行包视为质点.) 例3、如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图,绷紧的传送带始终保持3.0m /s 的恒定速率运行,传送带的水平部分AB 距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A 端被传送到B 端,且传送到B 端时没有被及时取下,行李包从B 端水平抛出,不计空气阻力,g 取10 m/s 2 (1) 若行李包从B 端水平抛出的初速v =3.0m /s ,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离; (2) 若行李包以v 0=1.0m /s 的初速从A 端向右滑行, 包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,要使它从B 端飞出的水平距离等于(1)中所 求的水平距离,求传送带的长度L 应满足的条件? 例4一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a 0开始运动,当其速度达到v 0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. 图 甲

高中物理知识点总结大全

高考总复习知识网络一览表物理

高中物理知识点总结大全 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FNr} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;

(完整word版)高中物理传送带专题题目与答案

传 送 带 问 题 一、传送带问题中力与运动情况分析 1、水平传送带上的力与运动情况分析 例1 水平传送带被广泛地应用于车站、码头,工厂、车间。如图所示为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持v 0=2 m/s 的恒定速率运行,一质量为m 的工件无初速度地放在A 处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2 ,AB 的之间距离为L =10m ,g 取10m/s 2 .求工件从A 处运动到B 处所用的时间. 例2: 如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带长L =8m ,以速度v =4m/s 沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m =10kg 的旅行包以速度v 0=10m/s 的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ=0.6 ,则旅行包从传送带的A 端到B 端所需要的时间是多少?(g =10m/s 2 ,且可将旅行包视为质点.) 例3、如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图,绷紧的传送带始终保持3.0m /s 的恒定速率运行,传送带的水平部分AB 距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A 端被传送到B 端,且传送到B 端时没有被及时取下,行李包从B 端水平抛出,不计空气阻力,g 取10 m/s 2 (1) 若行李包从B 端水平抛出的初速v =3.0m /s ,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离; (2) 若行李包以v 0=1.0m /s 的初速从A 端向右滑行, 包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,要使它从B 端飞出的水平距离等于(1)中所 求的水平距离,求传送带的长度L 应满足的条件? 例4一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a 0开始运动,当其速度达到v 0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. B A L h 图 甲

高中物理选修重要知识点总结.docx

选 修 3 - 5 知 识 汇 总 一、动量 1. 动量: p =mv {方向与速度方向相同} 2. 冲量: I =Ft {方向由 F 决定} 3. 动量定理: I = p 或 Ft =mv t –mv o { p: 动量变化 p =mv t –mv o ,是矢量式 } 4. 动量守恒定律: p 前总 =p 后总 或 p =p ’也可以是 m 1 v 1 m 2v 2 m 1v 1/ m 2v 2/ 5. ( 1)弹性碰撞:系统的动量和动能均守恒 m 1v 1 m 2v 2 m 1 v ' m 2v ' ① 1 m 1v 1 2 1 m 2 v 2 2 1 m 1v 1 '2 1 m 2 v 2 ' 2 ② 1 2 2 2 2 2 其中:当 v 2 =0 时,为一动一静碰撞, ' m 1 m 2 v 1 ' 2m 1 v 1 v 1 m 1 m 2 此时 v 2 m 1 m 2 (2)非弹性碰撞:系统的动量守恒,动能有损失 m 1v 1 m 2v 2 ' ' m 1v 1 m 2 v 2 (3)完全非弹性碰撞:碰后连在一起成一整体 m 1v 1 共 ,且动能损失最多 m 2 v 2 (m 1 m 2 )v 6. 人船模型——两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个 物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有 mv1=MV2(注意:几何关系) 注: (1) 正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上 ; (2) 以上表达式除动能外均为矢量运算 , 在一维情况下可取正方向化为代数运算 ; (3)系统动量守恒的条件 : 合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等) ; (4) 碰撞过程 ( 时间极短,发生碰撞的物体构成的系统 ) 视为动量守恒 , 原子核衰变时动量守 恒; (5) 爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加; 思考 1:利用动量定理和动量守恒定律解题的步骤是什么?思考 2:动量变化 p 为正值,动量一定增大吗?(不一定) 思考 3:两个物体组成的系统动量守恒,其中一个物体的动量增大,另一个物体的动量一定减小吗?动能呢?(不一定) 思考 4:两个物体碰撞过程遵循的三条规律分别是什么? 思考 5:一动一静两个小球正碰撞,入射球和被撞球的速度范围怎样计算? 思考 6:有哪些模型可视为一动一静弹性碰撞?有哪些模型可视为人船模型?人船模型存在哪些特殊规律? 思考 7:同样是动量守恒,碰撞,爆炸,反冲三者有何不同?(有弹簧的弹性势能或火药的化学能,或者人体内的化学能转化为动能的情况下,总动能增大) 二、波粒二象性 1、1900年普朗克能量子假说,电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的 E=hv 2、赫兹发现了光电效应, 1905年,爱因斯坦量解释了光电效应,提出光子说及光电效应方 程 3、光电效应

高中物理传送带问题专题

传送带问题 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 【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? 解:物体加速度a=μg=1m/s 2,经t 1=v a =2s S 1=12 at 12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t 2=l-s 1v =9s ,所以共需时间t=t 1+t 2=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?(S 1=12 vt 1=2m ,S 2=vt 1=4m ,Δs=s 2-s 1=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?(W 1=μmgs 1=12 mv 2=4J ,Q=μmg Δs=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a 0开始运动,当其速度达到v 0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a 0。根据牛顿运动定律,可得 g a μ= 设经历时间t ,传送带由静止开始加速到速度等于v 0,煤块则由静止加速到v ,有 由于a

最全的高中物理知识点总结

总结的物理公式、规律主要通过理解和运用来记忆,本口诀也要通过理解,发挥韵调特点,能对高中物理重要知识记忆起辅助作用。本稿根据网上资料《高中物理实用口诀》整理、修改、补充。删除了部分与新课标不相符的内容。楷体字加粗的,是补充或修改的内容。增补了运动的描述、恒定电流、变压器和热力学定律等内容。 一、运动的描述 1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t ,a用Δv与t 比。 2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等a T平方。 3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。 二、力 1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。 2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑; 洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。 3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。 多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。 4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。 三、牛顿运动定律 1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。 合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。 2.N、T等力是视重,mg乘积是实重; 超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零 四、曲线运动、万有引力 1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。 2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。 3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。

高一物理传送带专题

高一物理传送带专题 例题1.水平传送带A、B以v=2m/s的速度匀速运动,如图所示,A、B相距10m,一物体(可视为质点)从A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ=.则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少(g=10m/s2) 思考一:若本题中,传送带AB的长度仅有0.5m,则物体由A到B的总时间如何计算思考二:还是刚才的传送带,现在提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大最短的时间是多少 例题2.一条水平传送带始终匀速运动,将一个质量为m=20 kg的货物无初速地放在传送带上,货物从放上到跟传送带一起匀速运动,经过的时间为 s,滑行距离为 1.2 m(g取10 m/s2).求: (1)货物与传送带间动摩擦因数的值;(μ=) (2) 这个过程中,摩擦力对货物做的功是多少(90 J) (3)这个过程中,动力对传送带做的功是多少(180 J) 例题3.一平直传送带以2m/s的速率匀速运行,传送带把A处的白粉块送到B处,AB 间距离10米,如果粉块与传送带μ为,则:(1)粉块从A到B的时间是多少(2)粉块在皮带上留下的白色擦痕长度为多少(3)要让粉块能在最短时间内从A到B,传送带的速率应多少(4)电动机由于传送粉块多消耗的电能。

例题4.如图所示,传送带的水平部 分AB 长为L=5m ,以v 0=4m/s 的速度顺时 针转动,水平台面BC 与传送带平滑连接于 B 点,B C 长S=1m ,台面右边有高为h=0.5m 的光滑曲面CD ,与BC 部分相切于C 点。 一质量m=1kg 的工件(视为质点),从A 点无初速度释放,工件与传送带及台面BC 间的动摩擦因数均为μ=,g=10m/s 2,求:(1)工件运动到B 点时的速度大小;(2)通过计算说明,工件能否通过D 点到达平台DE 上。 例题5.如图所示为某工厂的贷物传送装置,水平运输带与一斜面MP 连接,运输带运行的速度为./50s m v =在运输带上的N 点将一小物体轻轻的放在上面,N 点距运输带的右端m x 5.1=.小物体的质量为kg m 4.0=,设货物到达斜面最高点P 时速度恰好为零,斜面长度,6.0m L =它与运输带的夹角为o 30=θ,连接M 是平滑的,小物体在此处无碰撞能量损失,小物体与斜面间的动摩擦因数为.631= μ( ,/102s m g =空气阻力不计)求:(1)小物体运 动到运输带右端时的速度大小;(2)小物体与运输带 间的动摩擦因数;(3)小物体在运输带上运动的过程中由于摩擦而产生的热量. 例题6.皮带传送机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物运送到别处的,如图所示,已知一直传送带与水平面的夹角θ=37°,以4m/s 的恒定速率向上运行,在传送带的底端无初速度释放一质量为0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为,若传送带底端到顶端的长度为25m ,则(1)物体从底端到顶端所用的时间为多少(2)物体在运输带上运动的过程中由于摩擦而产生的热量(3)电动机由于运送货物多消耗的电能(g=10m/s2,sin37°= , cos 37°=)

传送带问题 高中物理必修教案教学设计 人教版

Q P 传送带问题(动力学) 1.如图所示,水平传送带A、B 两端点相距x=4m,以υ0=2m/s 的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A 点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g 取10m/s 2,由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕,则小煤块从A 运动到B 的过程中 A.小煤块从A 运动到B 的时间是 √2s B.小煤块从A 运动到B 的时间是2.25S C.划痕长度是4m D.划痕长度是0.5m 2.一块物体m 从某曲面上的Q 点自由滑下,通过一粗糙的静止传送带后,落到地面P 点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带也随之运动,再把该物体放到Q 点自由滑下,那么 ( ) A .它仍落在P 点 B .它将落在P 点左边 C .它将落在P 点右边 D .无法判断落点,因为它可能落不到地面上来 3.传送带以v 1的速度匀速运动,物体以v 2的速度滑上传送带,物体速度方向与传送带运行方向相反,如图所示,已知传送带长度为L ,物体与传送带之间的动摩擦因素为μ,则以下判断正确的是( ) A .当v 2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从A 端离开传送带,且物体在传送带上运动的时间与v 1无关 来源学*科*网B .当v 2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从B 端离开传送带,且物体离开传送 带时的速度可能大于v 1 C .当v 2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从B 端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v 1 D .当v 2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从B 端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能小于v 1 4.如图所示的水平传送带静止时,一个小物块A 以某一水平初速度从传送带左端冲上传送带,然后从传送带右端以一个较小的速度V 滑出传送带;若传送带在皮带轮带动下运动时,A 物块仍以相同的水平速度冲上传送带,且传送带的速度小于A 的初速度,则 A.若皮带轮逆时针转动,A 物块仍以速度V 离开传送带 B.若皮带轮逆时针方向转动,A 物块不可能到达传送带的右端 C.若皮带轮顺时针方向转动,A 物块离开传送带的速度仍然可能为V D.若皮带轮顺时针方向转动,A 物块离开传送带右端的速度一定大于V 5.如图所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速度v 1沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度v 2沿水平面分别从左、 右两端滑上传送带,下列说法正确的是 A .物体从右端滑到左端所须的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间 B .若v 2

高中物理知识点大全

高中物理知识点总结和公式大全 公式大全 高中物理知识点总结和公式大全 基本的力和运动 Ⅰ。力的种类:(13个性质力)这些性质力是受力分析不可少的“受力分析的基础”重力: G = mg (g随高度、纬度、不同星球上不同) 弹簧的弹力: F= Kx 滑动摩擦力: F 滑 = N 静摩擦力: O f 静 f m 万有引力: F 引 =G 电场力: F 电 =q E =q 库仑力: F=K (真空中、点电荷) 磁场力: (1)、安培力:磁场对电流的作用力。公式: F= BIL (B I)方向:左手定则 (2)、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式: f=BqV (B V) 方向:左手定则 分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快。 核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。 Ⅱ。运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律)是高中物理的重点、难点 ① 匀速直线运动 F 合=0 V 0 ≠0 ② 匀变速直线运动:初速为零,初速不为零, ③ 匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0 的方向关系) 但 F 合 = 恒力

④ 只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛,平抛,斜抛等 ⑤ 圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点);匀速圆周运动(关键搞清楚是向心力的来源) ⑥ 简谐运动:单摆运动,弹簧振子; ⑦ 波动及共振;分子热运动; ⑧ 类平抛运动; ⑨ 带电粒在电场力作用下的运动情况;带电粒子在f 洛作用下的匀速圆周运动Ⅲ。物理解题的依据:(1)力的公式 (2)各物理量的定义 (3)各种运动规律的公式 (4)物理中的定理、定律及数学几何关系 Ⅳ几类物理基础知识要点: 凡是性质力要知:施力物体和受力物体; 对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物; 状态量要搞清那一个时刻(或那个位置)的物理量; 过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的;(如冲量、功等) 如何判断物体作直、曲线运动;如何判断加减速运动;如何判断超重、失重现象。Ⅴ。知识分类举要 1.力的合成与分解:求F 、F 2 两个共点力的合力的公式: F= 合力的方向与F 1 成角: tan = 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围: F 1 -F 2 F F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总

图2—1 一、难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1 在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压; 第二,接触面不光滑; 第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1: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? 【审题】传送带沿逆时针转动,与物体接触处的速度方向斜向下,物 体初速度为零,所以物体相对传送带向上滑动(相对地面是斜向下运动的),因此受到沿斜面向下 的滑动摩擦力作用, 这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑分力和向下的滑动摩擦力,因此物体要做匀加速运动。当物体加速到与传送带有相同速度时,摩擦力情况要发生变化,同速的瞬间可以看成二者间相对静止,无滑动摩擦力,但物体此时还受到重力的下滑分力作用,因此相对于传送带有向下的运动趋势,若重力的下滑分力大于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ<tan θ,则物体将向下加速,所受摩擦力为沿斜面向上的滑动摩擦力;若重力的下滑分力小于或等于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ≥tan θ,则物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。也可能出现的情况是传送带比较短,物体还没有加速到与传送带同速就已经滑到了底端,这样物体全过程都是受沿斜面向上的滑动摩擦力作用。

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)讲解

弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1 在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压;第二,接触面不光滑;第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1: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? 图2—1

相关文档
相关文档 最新文档