4.4功能关系_能量转化和守恒定律(传送带).pptVIP

考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 “传送带”模型中的解题方法 传送带模型是高中物理中比较成熟的模型，一般设问的角度有两个： (1)动力学角度，如求物体在传送带上运动的时间、物体在传送带上能达到的速度、物体相对传送带滑过的位移，依据牛顿第二定律结合运动学规律求解． 1.如图所示，水平长传送带始终以速度v=3m/s匀速运动.现将一质量为m=1kg的物块放于左端（无初速度）.最终物块与传送带一起以3m/s的速度运动，在物块由速度为零增加至v=3m/s的过程中，求： （1）物块从速度为零增至3m/s的过程中，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多消耗多少电能？ 物块所受的滑动摩擦力为Ff=μmg,物块加速度 加速至v的时间 物块对地面位移 这段时间传送带向右的位移 则物块相对于带向后滑动的位移 根据能量守恒定律知 （2）放上物块后，传送带克服滑动摩擦力做的功为 此问也可以这样求解，电动机多消耗的电能即物块获得的动能 及传送带上产生的热量之和，即 2.如图所示，一质量为m＝2 kg的滑块从半径为R＝0.2 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速度为v0＝4 m/s，B点到传送带右端C点的距离为L＝2 m．当滑块滑到传送带的右端C点时，其速度恰好与传送带的速度相同．(g＝10 m/s2)求： 3.如图4-4-6所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运行，现把一质量为m＝10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，求： (1)工件与传送带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能． 4．如图所示，AB为半径R＝0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M＝3 kg，车长L＝2.06 m，车上表面距地面的高度h＝0.2 m，现有一质量m＝1 kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运动了1.5 s时，车被地面装置锁定(g＝10 m/s2)。试求： (1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小； (2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离； (3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产 生的内能大小。 【答案】 (1)30 N　(2)1 m　(3)6 J 5.如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为l，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求： (1)滑块到达底端B时的速度大小vB； (2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ； (3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q. 6.如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ＝30°，其上A、B两点间的距离l＝5 m，传送带在电动机的带动下以v＝1 m/s的速度匀速运动．现将一质量m＝10 kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数 .在传送带将小物块从A点传送到B点的过程中，求：(g取10 m/s2) (1)传送带对小物块做的功． (2)电动机做的功． 【答案】(1)255 J　(2)270 J 【点金】首先对小物块的运动过程进行分析，第一个过程是初速度为0的匀加速运动；第二个过程是匀速运动．分别求出小物块动能的增加量和重力势能的增加量，根据功能关系求解． 【规范全解】(1)根据牛顿第二定律知： μmgcos θ－mgsin θ＝ma 可得： 答案：BCD 热点 1 判断过程中力做功和能量转化 【例 5】一质量为 M＝2.0 kg 的小物块随足够长的水平传送 带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过， 如图 甲所示．地面观察者纪录了小物块被击中后的速 度随时间变化的关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正 方向)．已知传送带的速度保持不变， g 取 10 m/s2. (1)指出传送带速度 v 的方向及大小， 说明理由． (2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ. (3)计算传送带对外做了多少功？ 子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能？ 5．如图4-4-10所示，一水平方向的传送带以恒定的速度v＝2 m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光