专题8 传送带模型-2021年高考物理机械能守恒微专题突破

«机械能守恒定律»考点微专题8 传送带模型中的功能关系 一、知能掌握 1．传送带模型是高中物理中比较成熟的模型，典型的有水平和倾斜两种情况．一般设问的角度有两个： (1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系． (2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解． 2.传送带模型问题的动力学分析流程 （1）模型分类：水平传送带问题和倾斜传送带问题． （2）处理方法：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用．如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况．当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变． 3．传送带模型问题中的功能关系分析 （1）做功分析：无论是滑动摩擦力,还是静摩擦力,计算其对物体做功时都是用力乘以物体的对地位移，相互作用的一对摩擦力做的总功等于摩擦力乘以物体与传送带的相对位移（路程） ①摩擦力对物体做功：Wf物＝Ffx物，其中x物为物体的对地位移． ②摩擦力对传送带做的功：WF传＝Ffx传；其中x传为传送带的对地位移． ③相互作用的摩擦力做的总共=Ffx相对．其中x相对为物体与传送带间的相对位移,若物体在传送带上做往复运动,则x为总的相对路程. ④电动机因传送带传送物体而多做的功：WF＝Fx传，其中x传为传送带的对地位移． （2）能量转化分析： ①产生的内能Q＝Ffx相对．，其中x相对为物体与传送带间的相对位移,若物体在传送带上做往复运动,则x为总的相对路程. ②WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.其中WF是电动机因传送带传送物体而多做的功而消耗的电能，ΔEk表示被传送物体动能的增量,ΔEp表示被传送物体重力势能的增量(如果受电场力,还要考虑物体电势能的变化),Q表示因摩擦而产生的热量. 4．解决传送带模型应注意的问题 (1)明确传送带的运动情况，是匀速、匀加速还是存在两段不同的运动过程． (2)审清物体接触传送带时相对地面的初速度是否为零． (3)判断初始时刻物体与传送带之间的相对运动． (4)分析确定摩擦力的情况． (5)判断当物体与传送带速度相