高中物理破题致胜微方法（板块模型与传送带模型中的动力学问题）：物块在水平传送带上运动分析

传送带是应用比较广泛的一种传送装置，以其为素材的物理题大都具有情景模糊、条件隐蔽、过程复杂的特点。也是高考的热点问题。 但不管传送带如何运动，只要我们分析清楚物体所受的摩擦力的大小、方向的变化情况，就不难分析物体的状态变化情况。因为不同的放置，传送带上物体的受力情况不同，导致运动情况也不同，本节主要讲解物块在水平的传送带上运动分析以及求解中注意的方法等！ 一、经典例题 1.如图，水平放置的传送带以速度𝑣=2m/s向右运行现将一小物体轻轻地放在传送带𝐴端，物体与传送带间的动摩擦因数𝜇=0.2，若𝐴端与𝐵端相距4m，则物体由𝐴运动到𝐵的时间和物体到达𝐵端时的速度是：（） A．2.5s，2m/s B．1s，2m/s C．2.5s，4m/s D．1s，4/s 2.绷紧的水平传送带始终以恒定速率𝑣1运行，初速度大小为𝑣2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的𝐴处滑上传送带，若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的𝑣−𝑡图像（以地面为参考系）如图乙所示，已知𝑣2>𝑣1，则（） A. 𝑡2时刻，小物块离𝐴处的距离达到最大 B. 𝑡2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C. 0~ 𝑡2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D. 0~𝑡3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 规律总结： 1）物块冲上逆向匀速运动的水平传送带，传送带对物块的阻碍作用并没有加重。 2）首先应明确滑块所受摩擦力的方向，当滑块与传送带速度相同时两者共同匀速运动。 3）传送带问题解题策略： A.参考系的正确选择是解题的关键。 B.受力分析和运动分析是解题的基础。 二、相关练习题 1.如图，水平传送带两个转动轴轴心相距20m，正在以v＝4.0m/s的速度匀速传动，某物块儿（可视为质点）与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块儿从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物块儿将到达传送带的右端（g=10m/s2）？ 2.（1）题中，若水平传送带两个转动轴心相距为2.0m，其它条件不变，则将该物体从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物体将到达传送带的右端（g=10m/s2）？ 3.（1）题中，若提高传送带的速度，可以使物体从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短。为使物体传到另一端所用的时间最短，传送带的最小速度是多少？ 4.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度v2沿直同一直线向左滑上传送带后，经过一段时间后又返回光滑水平面上，其速度为v2＇，下列说法中正确的是（） A．若v1＜v2，则v2＇=v1 B．若v1＞v2，则v2＇=v2 C．不管v2多大，总有v2＇=v2 D．若v1=v2，才有v2＇=v1 5、如图所示，水平放置的传送带以速度v=2 m / s向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带A端，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，若A端与B端相距4 m，则物体由A到B的时间和物体到B端时的速度是：（） A．2.5 s，2 m / s B．1 s，2 m / s C．2.5 s，4 m / s D．1 s，4 / s 6、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行。一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离=2m，g取10 m/ s2。 （1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小； （2）求行李做匀加速直线运动的时间； （3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。 7.如图所示，水平长传送带始终以速度v=3 m / s匀速运动。现将一质量为m=1 kg的物块放于左端（无初速度）。最终物体与传送带一起以3 m / s的速度运动，在物块由速度为零增加至v=3 m / s的过程中，求： （1）由于摩擦而产生的热量。 （2）由于放了物块，带动传送带的电动机消耗多少电能？ 8.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l0m/s2 (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