复习专题十六 能量守恒定律与传送带、板块结合-【精剖细解】2023年新高二物理暑假新思路分段讲义（全国通用）

复习专题十六 能量守恒定律与传送带、板块结合 ——精剖细解细复习讲义 知识点1：能量守恒定律与传送带结合 1、模型 物体轻放于传送带上或以初速度v0滑上传送带，传送带表面粗糙，物体与传送带之间相对运动，即物体与传送带之间有摩擦力； 传送带做匀速或者加速运动。 2、物体在传送带上的受力情况和运动情况 物体静止在传送带上，与传送带一起由静止开始加速：动摩擦因数较小时，物体将跟不上传送带的运动，相对传送带向后滑动；动摩擦因数较大时，物体随传送带一起加速。 物体轻轻放在匀速运动的传送带上，物体与传送带发生相对滑动，物体受到沿传送带前进方向的摩擦力。 物体与水平传送带一起匀速运动，则物体与传送带之间没有摩擦力。 当传送带是倾斜时，物体受到沿传送带向上的静摩擦力作用。 3、功能关系 传送带做的功为W＝Fx，其中F为传送带的动力，x为传送带转过的距离。 内能的计算为ΔQ＝fx相对，其中x相对为物体与传送带间的相对位移，如果物体与传送带同向运动，则x相对为两者对地位移大小之差；如果物体与传送带反向运动，则x相对为两者对地位移大小之和。 功能关系的表达式为：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q，其中ΔEk为物体的动能变化量，ΔEp为物体的势能变化量。 4、分析流程 能量守恒定律与传送带结合 1．水平传送带顺时针匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为，则在工件相对传送带滑动的过程中，以下说法错误的是（   ）    A．滑动摩擦力对工件做的功为 B．工件的机械能增量为 C．工件相对于传送带滑动的位移大小为 D．该过程产生的热量为 2．如图，工人用传送带运送货物，传送带倾角为30°，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端B点，其速度随时间变化关系如图所示。已知货物质量为10kg，重力加速度取10。则（　　）    A．传送带匀速转动的速度大小为2m/s B．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5 C．运送货物的整个过程中传送带多消耗的电能810J D．运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功15J 3．如图所示，由电动机带动着倾角的足够长的传送带以速率顺时针匀速转动。一质量的小滑块以平行于传送带向下的速率滑上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，取，，，则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止的时间内（　　）    A．小滑块的加速度大小为 B．小滑块的重力势能增加了 C．小滑块与传送带因摩擦产生的内能为 D．电动机多消耗的电能为 4．如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体经过一段时间能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到与传送带保持相对静止这一过程，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）    A．物体在传送带上的划痕长 B．传送带克服摩擦力做的功为mv2 C．由于摩擦产生的内能为mv2 D．由于传送物体电动机额外多做的功为mv2 5．如图所示，一质量为kg的滑块从半径为m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行的速度为m/s，B点到传送带右端C的距离为m，当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同（）。 以下说法正确的是（　　） A．滑块滑到B点时对轨道的压力大小为20N B．滑块与传送带之间的动摩擦因数为0.3 C．运动过程中，滑块和传送带间产生的摩擦热为12J D．以上说法都不正确 知识点2：能量守恒定律与板块结合 1、模型 按方向可分为：水平面上的滑块—木板模型；斜面上的滑块—木板模型。 2、分析方法 系统内物体的运动状态的改变往往是由于系统内摩擦力的相互作用导致的，分析思路有以下两种方法：由能量守恒定律分析动能的变化、能量的转化，在能量转化方面往往用到ΔE内＝－ΔE机＝fx相对；由动能定理和牛顿运动定律分析物体的运动。 要注意数学知识（如图象、归纳法等）在此类问题中的应用。 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：物体动能的增加；物体与传送带间由于摩擦而产生的热量（即内能）。 质量为M的长直平板，停在光滑的水平面上，现有质量为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下图所示： 在该运动过程中，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’ , W板＝μmg·x1 。从图中可知x物＞x板，则W物的大小大