内容正文:
微专题
传送带模型
第四章 牛顿运动定律
2020年秋
传送带模型
水平传送带模型
倾斜传送带模型
一、【水平送带问题】
1.相对运动→摩擦力方向→F合(a)→运动情况→能否共速(传送带是否足够长)→共速时摩擦力突变
2.常画v-t图找物体和传送带的对地位移或相对位移
题型1——水平送带问题
例1:如图所示,紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=3m/s运行,一质量m=1kg的物体(可视为质点)被无初速度地放在传送带左端A处。设物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5,重力加速度g=10m/s2。
(1)画出物体放在A处的受力示意图,此时的加速度?物体可能的运动情况?
(2)若物体恰好运动到与传送带相等速度,加速时间多长?传送带至少多长?传送带的位移?
(3)若传送带AB为L = 2.1m,物体的传送时间多长?物体相对传送带的位移?
(4)在v-t图画出物体和传送带的图线。
例2:如图所示,传送带与水平地面的夹角为370,传送带以4m/s速度沿顺时针方向匀速转动,在传送带底端A点轻放上一个质量为1kg的物体(可视为质点),它与传送带之间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(取g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)画出物体放在A处的受力示意图;
(2)要使物体能够被送到传送带顶端,物与传送带间动摩擦因数应满足什么条件?
(3)若动摩擦因数0.8,物体恰好运动到与传送带相等的速度,加速时间多长?传送带至少多长?传送带的位移?
(4)若动摩擦因数 ,传送带AB长度为L=24m,物体的传送时间多长?物体相对传送带的位移?
(5)在v-t图画出物体和传送带的图线。
题型3——倾斜向下传送问题
例3:如图所示,传送带与水平地面的夹角为370,传送带以10m/s速度沿逆时针方向匀速转动,在传送带上端A点轻放上一个质量为1kg的物体(可视为质点),它与传送带之间的动摩擦因数为µ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(取g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)画出物体放在A处的受力示意图;
(2)若µ=0.5,物体恰好运动到与传送带相等的速度,加速时间多长?传送带多长?
(3)通过比较重力沿斜面向下分力与最大静摩擦力关系,分析物体与传送带共速后,物体做匀速直线运动或匀加速直线运动的动摩擦因数应分别满足什么条件?
(4)若动摩擦因数为0.5,传送带AB长度为L=16m,物体的传送时间多长?传送带的位移?物体相对传送带的位移?
(5)在v-t图画出µ=0.5情况下物体和传送带的图线。
(6)在v-t图定性地画出µ=0.8情况下物体和传送带的大致图线。
题型1——水平送带问题
课后练习1:(多选)如图甲所示,一水平传送带沿顺时针方向旋转,在传送带左端A处轻放可视为质点的小物块,小物块从A端到B端速度—时间变化规律如图乙所示,t=6s时恰好到B点,重力加速度g取10m/s2,则
A.物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1
B.A、B间距离为16m,小物块在传送带上留下痕迹是8m
C.传送带在6s内发生位移为8m
D.若物块速度刚好到4m/s时,传送
带速度立刻变为零,物块不能到达B端
题型2——倾斜向上传送问题
课后练习2:如图所示,一条长的浅色传送带与水平方向的夹角为,以的速度顺时针匀速转动。现将一个木炭包放在传送带的底端A处,使木炭包从静止开始沿传送带向上运动直到顶端B,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹,木炭包与传送带之间的动摩擦因数µ=0.8。已知g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)木炭包从底端A到顶端B的时间;
(2)木炭包在传送带上留下黑色径迹的长度。
课后练习3:(多选)如图(甲)所示,倾角为θ的传送带始终以恒定的速率v运动,一小物块以v0的初速度冲上传送带,小物块与传送带间的动摩擦因数为μ。自小物块冲上传送带时开始计时,小物体的速度-时间图像如图(乙)所示,下列判断正确的是
A.传送带逆时针转动
B.摩擦力的方向保持不变
C.
D.
题型3——倾斜向下传送问题
课后练习4:如图所示,传送带与水平地面的夹角为θ=37°,AB的长度为64 m,传送带以20 m/s的速度沿逆时针方向转动,在传送带上端A点无初速度地放上一个质量为8 kg的物体(可视为质点),它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A点运动到B点所用的时间。sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g = 10 m/s2。
课后练习5:(多选)在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运行,皮带始终是绷紧的,将m=2kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t的变化图象如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2,由v-t图象可知
A.传送带与水平面的倾角θ=30°
B.货物与传送带的动摩擦因数为0.5
C.传送带与水平面的倾角θ=37°
D.货物从A运动到B过程中,货物相对传送带的位移为0.8m
水平传送带模型
情境1:如图所示传送带长度为L,传送速度为v,物块与传送带的摩擦因数为μ,若物块无初速度地放到传送带左端,则
(1)物块刚放上传送带时的加速度?
(2)物块能匀加到与传送带共速,加速时间多长,传送带至少多长(设L0)?
(3)若L>L0,物块的传送时间多长?
(4)画出物品的v-t图
水平传送带模型
例1:如图所示,安检机在工作时,通过传递带将被检物品从安检机一端传送到另一端。设传送带长度为2.1m,传送速度为3m/s,物块与传送带的摩擦因数为μ=0.3,若被检物品无初速度地放到传送带A端,问:从A端到B端所用的时间为多少?(g取10m/s2被检物品可视为质点)
倾斜传送带模型
情境2:如图所示,与水平面夹角为θ传送带长度为L,传送速度为v,物块与传送带的摩擦因数为μ,若物块无初速度地放到传送带的底端,则
(1)物块向上做匀加速运动必须满足什么条件?
(2)物块能匀加到与传送带共速,加速时间多长,传送带至少多长(设L0)?
(3)若L>L0,物块的传送时间多长?
(4)画出物块v-t图
倾斜传送带模型
例2:某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角θ=30°,传送带两端A、B的距离L=10 m,传送带以v=5 m/s的恒定速度匀速向上运动.在传送带底端A轻放上一质量m=5 kg的货物,货物与传送带间的动摩擦因数 .求货物从A端运送到B端所需的时间.(g取10 m/s2)
倾斜传送带模型
情境3:如图所示,与水平面夹角为θ传送带长度为L,传送速度为v,物块与传送带的摩擦因数为μ,若物块无初速度地放到传送带的顶端,则
(1)物块刚放上传送带时的加速度?
(2)物块能匀加速到与传送带共速,加速时间多长,传送带至少多长?
(3)①若L>L0 ,重力的沿斜面分力大于最大静摩擦力,
物块的传送时间多长?
②若L>L0 ,重力的沿斜面分力小于或等于最大静摩擦力,
物块的传送时间多长?
(4)画出物块的v-t图
倾斜传送带模型
例3:如图所示,传送带与水平地面的倾角为θ=37°,AB的长度为64 m,传送带以20 m/s的速度沿逆时针方向转动,在传送带上端A点无初速度地放上一个质量为8 kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A点运动到B点所用的时间.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2)
传送带模型
f 方向
a大小
能共速?
匀速还是匀加?
$$