8.3 动能和动能定理：水平传送带专题 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八单元第3节动能和动能定理：水平传送带专题 1．水平传送带 2．倾斜传送带 解题思路 【考点】 （1）运动的时间（判断运动情况） （2）木块的位移（对地位移） （3）相对位移（划痕问题） （4）电能转化：W=Ek+Ep+Q （5）传送带做的功：W=Fx（x是传送带位移） （6）产生的内能：Q=fs（s是相对位移） 若为静摩擦力，此过程中不产生热量 【例1】（水平传送带）如图所示，某物块（可看成质点）质量为m＝0.1kg从A点沿竖直光滑的圆弧轨道，由静止开始滑下，圆弧轨道的半径R＝0.2m，末端B点与水平传送带相切，物块由B点滑上粗糙的传送带．传送带BC之间长度L＝1.5m，若传送带静止，物块滑到传送带的末端C点后做平抛运动，落到水平地面上的D点，已知C点到地面的高度H＝5m，C点到D点的水平距离为x1＝1m，g＝10m/s2．求： （1）物块滑到B点时对圆轨道末端的压力． （2）物块滑到C点时速度的大小； （3）若传送带以v0＝2.5m/s的速度沿顺时针方向运行，求物体与传送带间摩擦生热Q． 1．如图所示，竖直面内、半径为R＝0.6m的光滑半圆轨道底端切线水平，与水平传送带左端B靠近，传送带右端C与一平台靠近，圆弧轨道底端、传送带上表面及平台位于同一水平面，传送带长为L＝1m，以v＝4m/s的恒定速度沿顺时针匀速转动，一轻弹簧放在平台上，弹簧右端固定在竖直墙上，弹簧处于原长，左端与平台上D点对齐，CD长为xCD＝1m，平台D点右侧光滑，重力加速度为g＝10m/s2，让质量为m＝1kg的物块从半圆的最高点A以某一速度v0飞入轨道，此时对轨道的压力刚好等于小球的重力。此后，物块第二次滑上传送带后，恰好能滑到传送带的左端B点，不计物块的大小，物块与传送带间的动摩擦因数为μ1＝0.5。 （1）求物块运动到圆弧轨道最底端时受到支持力NB的大小； （2）物块第一次压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能Epm是多少？ （3）物块从A点开始运动到第一次向左滑到B点过程中，物块与传送带及平台间因摩擦产生的热量是多少？（3.2，5.1，结果保留1位小数） 2．如图所示，竖直平面内一倾角θ＝37°的粗糙倾斜直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切于B点，BC长度可忽略，且与传送带水平段平滑连接于C点。一质量m＝0.2kg的小滑块从A点静止释放，经B点最后从C点水平滑上传送带。已知A点离地高度H＝1.2m，AB长L1＝1.25m，滑块与AB间的动摩擦因数μ1＝0.25，与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.2，CD长度L2＝3m，圆弧轨道半径R＝0.5m。若滑块可视为质点，不计空气阻力，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）小滑块经过C点时对轨道的压力； （2）当传送带以顺时针方向v1＝4m/s的速度转动时，小滑块从水平传送带右端D点水平抛出后，落地点到D点的水平距离。 3．如图所示，顺时针以4.0m/s匀速转动的水平传送带的两个皮带轮的圆心分别为A、B，右端与等高的光滑水平平台恰好接触．一小物块m（可看成质点）从A点正上方轻放于传送带上，小物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.3，最后从光滑水平平台上滑出，恰好落在临近平台的一倾角为 α＝53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8m，g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，则 （1）小物块水平抛出的初速度v0是多少？ （2）斜面顶端与平台右边缘的水平距离s和传送带AB长度L各是多少？ （3）若斜面顶端高H＝20.8m，则小物块离开平台后经多长时间t到达斜面底端？ 4．如图所示，固定的光滑圆弧轨道ACB的半径为0.8m，A点与圆心O在同一水平线上，圆弧轨道底端B点与圆心在同一竖直线上．C点离B点的竖直高度为0.2m．物块从轨道上的A点由静止释放，滑过B点后进入足够长的水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方向运转，不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失，物块与传送带间的动摩擦因数为0.1，g取10m/s2．若物块从A点下滑到传送带上后，又恰能返回到C点， （1）求传送带的速度． （2）求物块在传送带上第一次往返所用的时间． 5．如图所示，一质量为m＝1kg的滑块从光滑圆弧槽高为h＝0.8m的A处无初速地滑下，槽的底端B与长度L＝8m的水平传送带相接，传送带的运行速度为v0＝6m/s，已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，求： （1）滑块到达圆弧槽底端B时的速度v； （2）传送带将滑块从B运送到C所用的时间t； （3）传送带由于运送滑块电动机需增加消耗的电能E． 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $$