高考物理——传送带问题专题归类(含答案解析)..pdf
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1、传 送 带 问 题 归 类 分 析 传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,本文收集、 整 理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力 与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析 (一)传送带分类: (常见的几种传送带模型) 1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种; 2.按转向分顺时针、逆时针转两种; 3.按运动状态分匀速、变速两种。 (二)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电 机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。 (三)受力分析:传送带模型中要注意摩擦力
2、的突变(发生在v 物与 v带相同的时刻) , 对于倾斜传送带模型要分析mgsin与 f 的大小与方向。突变有下面三种: 1.滑动摩擦力消失; 2.滑动摩擦力突变为静摩擦力; 3.滑动摩擦力改变方向; (四)运动分析: 1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系; 2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢?还是继续加速运动? 3.判断传送带长度临界之前是否滑出? (五)传送带问题中的功能分析 1.功能关系: WF=EK+EP+Q。传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物 体的动能变化, 被传送物体势能的增加。因此,电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了 工件增加的动能和势能以
3、及摩擦产生的热量。 2.对 WF、Q 的正确理解 (a)传送带做的功:WF=F S带 功率 P=F v 带(F 由传送带受力平衡求得) (b)产生的内能:Q=f S相对 (c)如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能EK, 因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系: EK=Q= 2 mv 2 1 传 。 一对滑动摩擦力做的总功等于机 械能转化成热能的值。而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点,一般的 一对相互作用力的功为Wf相s相对,而在传送带中一对滑动摩擦力的功Wf相s,其中 s 为 被传送物体的实际路程,因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等,位移不等
4、(恰好 相差一倍),并且一个是正功一个是负功,其代数和是负值,这表明机械能向内能转化,转 化的量即是两功差值的绝对值。 (六)水平传送带问题的变化类型 设传送带的速度为v带, 物体与传送带之间的动摩擦因数为 , 两定滑轮之间的距离为L, 物体置于传送带一端的初速度为v0。 1、v00, v0物体刚置于传送带上时由于受摩擦力作用,将做 a =g 的加速运动。假 定物体从开始置于传送带上一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为vgL2, 显然有: v带 gL2 时,物体在传送带上将先加速,后匀速。 v 带 gL2 时,物体在传送带上将一直加速。 2、 V0 0,且 V0与 V带同向 (1)V
5、0 v 带时,同上理可知,物体刚运动到带上时,将做a =g 的加速运动,假定 物体一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为VgLV2 2 0 ,显然有: V0 v 带gLV2 2 0 时,物体在传送带上将先加速后匀速。 v 带 gLV2 2 0 时,物体在传送带上将一直加速。 (2)V0 v带时,因 V0 v带,物体刚运动到传送带时,将做加速度大小为 a = g 的 减速运动,假定物体一直减速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为VgLV2 2 0 , 显然 v 带 gLV2 2 0 时,物体在传送带上将一直减速。 V0 v 带gLV2 2 0 时,物体在传送带上将先减速后匀速。 3、V
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