2011年高考物理专题讲座传送带中的动力学问题.pptVIP

* * 一、传送带的分类 知识梳理 3.按运动状态分匀速、变速两种。 1.按放置方向分水平、倾斜两种； 2.按转向分顺时针、逆时针转两种； 二、传送带模型的一般解法 1.确定研究对象； 2.受力分析和运动分析，（画出受力分析图和运动情景图），注意摩擦力突变对物体运动的影响； 3.分清楚研究过程，利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。 【例1】( 2003 年江苏春季高考）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了安全检查。右图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l＝2m，g取10m/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）求行李从A运动到B的时间； （3）行李在传送带上滑行痕迹的长度。 （4）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。 考点一、水平匀速的传送带 f mg FN v 所以，从A运动到B的时间t=t1+t2=2.5s 1 t/s 0 1 v/ms-1 a 由牛顿第二定律得f＝ma ③代入数值，得a＝μg=1m/s2 ④ （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）求行李从A运动到B的时间； 解析：（1）行李受到的滑动摩擦力 f＝μmg ①代入数值，得f＝4N ② mg FN 解析：（ 2）设行李做匀加速运动的时间为t1，行李加速运动的末速度为v＝1m/s。 则：v＝at1 ⑤代入数值，得： t1＝1s ⑥ 匀加速运动的位移为x1=?a1t12=0.5m 接着做匀速运动的位移x2=l-x1=1.5m匀速运动的时间t2= x2/v=1.5s v [解析]在行李做匀加速运动的时间t1内，传送带运动的位移为x传=vt1=1m [解析]行李从A匀加速运动到B时，传送时间最短。 则：l＝?at2min ⑦代入数值，得tmin＝2s ⑧ x传 x1 Δx （3）行李在传送带上滑行痕迹的长度。 （4）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。 滑行痕迹的长度为Δx=x传-x1=0.5m 1 t/s 0 1 v/ms-1 a vmin tmin 传送带对应的最小运行速率vmin＝atmin ⑨代入数值，解得 vmin＝2m/s ⑩ 同步练习 1.如图所示，传送带装置保持3 m/s的速度顺时针转动，现将一质量m=0.5kg 的物体从离皮带很近的a点，轻轻的放上，设物体与皮带间的摩擦因数μ=0.1，a、b间的距离L=2m，则物体从a点运动到b点所经历的时间为（ ） A. 1 s B. 2s C.3s D.2.5s 答案：B 2.将一粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的足够长的传送带上，传送带上留下一条长度为4m的划线(粉笔头只要相对于传送带运动就能划线)，则粉笔头与传送带间的动摩擦因数为 。（g=10m/s2） ?? 答案：0.05 3.如图所示，一平直传送带以速度v0=2m/s匀速运行，传送带把A处的工件运送到B处，已知A与B相距L=10m，若从A处把工件无初速地放在传送带上，经时间t=6s能送到B处.现欲用最短的时间把工件从A传送到B处，问传送带的运行速度至少多大？ 解析：设工件经时间t0达到匀速 ?v0t0+v0(t-t0)=L…………①  t0=2s……② 工件加速运动的加速度为 a=v0/t0=1.0m/s2…………③ 当工件始终加速运动时运动时间最短，运动的未速度为 欲使工件始终加速，传送带运行速度需大于等于vt，即其最小速度为 …④ 【例2】如图，光滑圆弧槽的末端与水平传送带相切，一滑块从圆槽滑下，以v0=6m/s的速度滑上传送带，已知传送带长L=8m,滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，求下面三种情况下，滑块在传送带上运动的时间(g=10m/s2) (1)传送带以4m/s的速度逆时针转动； (2)传送带不动； (3)传送带以4m/s的速度顺时针转动； （3）设滑块达到与传送带相同的速度所用时间t1 则t1=(v-v0)/a=1s 这段时间运动的位移x1= v0t1+?at12 =5m 此后滑块随传送带一起匀速运动 则 t