高中物理传送带问题(全面)教学提纲课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,传送带题型分类解析,传送带题型分类解析,1,传送带问题,是以生活中物理现象为依据，所涉及的物理知识包括,运动和力、功和能、,圆周运动以及动量等，能比较全面考查我们的知识，培养我们的思维和能力，具有一定的典型性，当然也是考试命题的热点之一。,传送带问题是以生活中物理现象为依据，所涉及的物理知识,2,高中物理传送带问题(全面)教学提纲课件,3,一般分类：,1.水平传送带匀速运动,3.斜面形传送带,4.组合传送带,2.水平传送带变速运动,一般分类：1.水平传送带匀速运动3.斜面形传送带4.组合传送,4,五、分类解析,（三）斜面形传送带,1.传送带匀速向上运动,（1）物体由顶端释放,（2）物体由底端释放,2.传送带匀速向下运动,（1）物体由顶端释放,（2）物体由底端释放,五、分类解析（三）斜面形传送带,5,专题解说,一.命题趋向与考点,传送带问题是以真实物理现象为依据的问题，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，因而，这种类型问题具有生命力，当然也就是高考命题专家所关注的问题,二.知识概要与方法,传送带类分水平、倾斜两种;按转向分顺时针、逆时针转两种。,（1）受力和运动分析：,受力分析中的摩擦力突变（大小、方向）发生在V,物,与V,带,相同的时刻；运动分析中的速度变化相对运动方向和对地速度变化。分析关键是：一是 V,物,、V,带,的大小与方向；二是mgsin与f的大小与方向。,专题解说一.命题趋向与考点 传送带问题是以真实物理现象,6,专题解说,专题解说,7,例1、如图所示，水平传送带两端相距,s,=8m，工件与传送带间的动摩擦因数,0.6，工件滑上,A,端时速度,v,A,=,10 m/s，设工件到达,B,端时的速度为,v,B,（,g,=10m/s,2,）（1）若传送带静止不动，求,v,B,（2）若传送带逆时针转动，工件还能到达,B,端吗？若不能，说明理由；若能，求,v,B,通过哪些措施可以使得物体不能到达B端？,（3）若传送带以,v,=13m/s顺时针匀速转动，求,v,B,及工件由,A,到,B,所用的时间。,例1、如图所示，水平传送带两端相距s=8m，工件,8,解答,：（1）ag6m/s,2,V,A,2,-,V,B,2,=2as,V,B,2m/s,（2）,能,物体仍然始终减速,V,B,2m/s,增大物体质量和增大皮带逆时针转动的速度，能阻止吗？,（3）物体先加速后匀速,t,1,（vv,A,）/a0.5s S,1, v,A,t,1,at,2,/25.75m,S,2,SS,1,=2. 25m t,2, S,2,/v0.17s,t t,1, t,2,0.67s,阻止方法：,减小工件初速度、增加皮带长度、增大动摩擦因素,物体不能到达B端，将如何运动？,解答：（1）ag6m/s2 VA2,9,（4）在传送带顺时针匀速转动的情况下（传送带运动方向和物体运动方向一致），讨论物体到达B端的速度和传送带速度的关系。,c、10m/s V,带,14m/s 物体先加速后匀速 V,B,= V,带,d、 V,带,14m/s 物体始终加速 V,B,= 14m/s,a、V,带,2m/s 物体始终减速 V,B,=2m/s,b、2m/s V,带,10m/s 物体先减速后匀速 V,B,= V,带,c、10m/s V,带,物体加速 V,B,= V,带,？,（4）在传送带顺时针匀速转动的情况下（传送带运动方向和物体运,10,（5）若物体从B处飞出后做平抛运动，定性画出B的水平位移,s,和传送带的速度V,带,关系。,S,0,V,带,S 0V带,11,1,.v,物,v,带,物体所受摩擦力向后为阻力，物体做匀减速直线运动；,当物体速度等于皮带速度时不受摩擦力而改做匀速运动,（一）物体与传送带同向运动,（二）物体与传送带反向运动,物体所受摩擦力向后，物体向前做匀减速直线运动；然后做反向的匀加速直线运动。,1.v物v带（一）物体与传送带同向运动（二）物体与传送带反,12,关键是分析：摩擦力的方向,(看物体和皮带的相对运动),关键是分析：摩擦力的方向,13,例6、如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度V,1,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，物体以恒定的速率V,2,沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为V,2,/,，则下列说法正确的是 （ ）,A、若V,1,V,2,，则V,2,/,=V,2,C、不管V,2,多大，总有V,2,/,=V,2,D、只有V,1,=V,2,时，才有V,2,/,=V,1,例6、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,14,例3.物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图7所示，再把物块放到P点自由滑下，则：( ),A. 物块将仍落在Q点,B. 物块将会落在Q点的左边,C. 物块将会落在Q点的右边,D. 物块有可能落不到地面上,P,Q,A,例3.物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水,15,例4、 如图示，物体从Q点开始自由下滑，通过粗糙的静止水平传送带后，落在地面P点，若传送带按顺时针方向转动。物体仍从Q点开始自由下滑，则物体通过传送带后： （ ）,A. 一定仍落在P点,B. 可能落在P点左方,C. 一定落在P点右方,D. 可能落在P点也可能落在P点右方,解：,物体滑下的初速度为v,0,，传送带静止时，物体滑到右端速度为v,1,，传送带转动时，物体滑到右端速度为v,2,，传送带长L,由功能关系 f L=1/2m(v,0,2,-v,1,2,),传送带转动时，可能一直减速，也可能先加（减）速后匀速运动，相对滑动的距离为,s,f s=1/2m(v,0,2,-v,2,2,),sL,v,2,v,1,D,Q,P,例4、 如图示，物体从Q点开始自由下滑，通过粗糙的静止,16,例5、,如图示，传送带与水平面夹角为37,0,，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5， AB长16米，求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间.,（1）传送带顺时针方向转动,（2）传送带逆时针方向转动,A,B,解： （1）传送带顺时针方向转动时受力如图示：,v,N,f,mg,mg sinmg cos= m,a,a,= gsingcos= 2m/s,2,S=1/2,a,t,2,例5、如图示，传送带与水平面夹角为370 ，并以v=10m/,17,A,B,v,（2）传送带逆时针方向转动物体受力如图：,N,f,mg,开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动,a,=g sin37,0,+ g cos37,0,= 10m/s,2,t,1,=v/,a,=1s S,1,=1/2 ,a,t,2,=5m S,2,=11m,1秒后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上,N,f,mg,a,2,=g sin37,0,-g cos37,0,= 2 m/s,2,物体以初速度v=10m/s向下作匀加速运动,S,2,= vt,2,+,1/2,a,2,t,2,2,11=10 t,2,+,1/2,2t,2,2,t,2,=1s,t=t,1,+t,2,=2s,ABv（2）传送带逆时针方向转动物体受力如图： Nfmg开始,18,例6、,如图所示，传送带不动时，物体由皮带顶端A从静止开始,下滑到皮带底端B用的时间为t ，则：（ ）,A. 当皮带向上运动时，物块由A 滑到B 的时间一定大于t,B. 当皮带向上运动时，物块由A 滑到B 的时间一定等于t,C. 当皮带向下运动时，物块由A 滑到B 的时间可能等于t,D. 当皮带向下运动时，物块由A 滑到B 的时间可能小于t,A,B,A,B,v,N,f,mg,A,B,v,N,f,mg,N,f,mg,当=0时， C对,B、C、D,例6、 如图所示，传送带不动时，物体由皮带顶端A从静止开始A,19,答案：3 s,答案：3 s,20,高中物理传送带问题(全面)教学提纲课件,21,12011西城一模如图所示，倾角为,的传送带沿逆时针方向以加速度,a,加速转动时，小物体,A,与传送带相对静止，重力加速度为,g,.下列说法正确的是(),A只有,a,g,sin,，,A,才受沿传送带向上的静摩擦力作用,B只有,a,g,sin,，,A,才受沿传送带向上的静摩擦力作用,C只有,a,g,sin,，,A,才受沿传送带向上的静摩擦力作用,D无论,a,为多大，,A,都受沿传送带向上的静摩擦力作用,B,12011西城一模如图所示，倾角为的传送带沿逆,22,第13讲, 备用习题,解析 物体,A,与传送带相对静止，倾角为,的传送带沿逆时针方向以加速度,a,加速转动时，,A,有沿斜面向下的加速度,a,，对,A,受力分析可知，只有,a,g,sin,，,A,才受沿传送带向上的静摩擦力作用，B正确,备选理由 考查传送带问题,第13讲 备用习题解析 物体A与传送带相对静止，倾,23,水平传送带的装置如图1所示，O1为主动轮，O2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A端皮带上。开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端。在传送的过程中，若皮带和轮不打滑，则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处（在连线上）所受摩擦力情况正确的是（ ）。 在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力,在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向下的滑动摩擦力,在CB段物体不受静摩擦力，Q处受向上的静摩擦力,在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力,A. B. ,C. D. ,C,水平传送带的装置如图1所示，O1为主动轮，O2为从动轮,24,高中物理传送带问题(全面)教学提纲课件,25,皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为，如图2所示。将质量为m的小物块放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动，则下列说法中正确的是（ ）。,小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块,小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下,小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于,小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向,A. B. C. D. ,B,皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为，如图2所示。将质量为m的,26,专题解说,二.知识概要与方法,(2)传送带问题中的功能分析,功能关系：W,F,=E,K,+E,P,+Q,对W,F,、Q的正确理解,（a）传送带做的功：W,F,=FS,带,功率P=FV,带,（F由传送带受力平衡求得）,（b）产生的内能：Q=fS,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E,K,，因为摩擦而产生的热量Q有如下关系：E,K,=Q=,专题解说二.知识概要与方法(2)传送带问题中的功能分析,27,二、功和能量,例3：如图所示,水平长传送带始终以,v,匀速运动，现将一质量为,m,的物体轻放于A端,最终物体与传送带一起以,v,运动，物体速度由0,增至,v,的过程中，摩擦力对物块做的功为,.由于放了物块，带动传送带的电动机多消耗的电能为,.,.,电能转化为？,二、功和能量例3：如图所示,水平长传送带始终以v匀速运动，现,28,小结：,零,摩擦力与物体间相对位移的乘积,机械,内,小结：零摩擦力与物体间相对位移的乘积机械内,29,30,v,例1,.,一传送皮带与水平面夹角为30，以2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于底端，经一段时间送到高2m的平台上，工件与皮带间的动摩擦因数为= ，取g=10m/s,2,求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。,30v例1. 一传送皮带与水平面夹角为30，以2m/s,30,解: 设工件向上运动距离,S,时，速度达到传送带的速度v ，由动能定理可知,mgS cos30 mgS sin30= 0,1/2,mv,2,解得,S=0. 8m,，说明工件未到达平台时，速度已达到 v ，,所以工件动能的增量为 E,K,=,1/2,mv,2,=20J,工件重力势能增量为 E,P,= mgh = 200J,在工件加速运动过程中,工件的平均速度为 v/2 ，,因此工件的位移是皮带运动距离,S,的1/2，,即,S,= 2,S,= 1.6 m,由于滑动摩擦力作功而增加的内能, E,为,E=,f,S= mgcos30(,S,S)= 60J,电动机多消耗的电能为 E,K,+E,P,+E=280J,解: 设工件向上运动距离S 时，速度达到传送带的速度v,31,30,v,又解:,物体开始受到向上的摩擦力作用,做匀加速运动,N,mg,f,滑动摩擦力 f,1,= mgcos=75N,a,=gcos-gsin=g/4 =2.5 m/s,2,经过时间t,1,=v/,a,=0.8s 速度达到2m/s ,上升s,1,=v,2,/2,a,=0.8m,然后在静摩擦力作用下做匀速运动,上升 s,2,=3.2m,静摩擦力 f,2,= mgsin=50N,t,2,= s,2,/v=1.6 s,为保持皮带匀速运动，机器在t,1,时间内应增加动力75N,在t,2,时间内应增加动力50N,带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能为,W= f,1,vt,1,+ f,2,vt,2,=751.6+503.2,=120+160=280J,30v又解:物体开始受到向上的摩擦力作用,做匀加速运动 N,32,例4、如图所示，倾角为30,0,的皮带运输机的皮带始终绷紧，且以恒定速度v,0,2m/s顺时针转动，将质量m10kg的物体无初速地轻轻放在传送带的底端，经过一段时间后，物体被送到h2m的高处，若物体与皮带间的动摩擦因数 3/2,不计其他损耗，(g10m/s,2,）求：,m,h,（1）物体从底端到顶端,皮带对物体所做的功是多少?,（2）在这段时间内电动机消耗的电能是多少?,例4、如图所示，倾角为300的皮带运输机的皮带始终绷紧，且以,33,例4,解：,（1）,第一阶段,物块匀加速运动,a=gcosgsin=2.5,m/s,2,t,1,V,0,/,a,0.8s,S,1,=,at,2,/2=0.8m,f,mgcos,75N W,1,=fs,1,60J,（2）W,克1,f,2,S,1,120J,W,克2,f,静,S,2,160J,WW,克1,W,克2,280J,或：,Q,内,fd,相对,=60J E=W+Q,内,=280J,第二阶段，物块匀速运动,f,静,m,gsin50N,W,2,=f,静,s,2,160J,WW,1,W,2,220J,例4解：（1）第一阶段,物块匀加速运动a=gcosgs,34,例5. 一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切现将大量的质量均为,m,的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，点D和点A的高度差为,h,稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为,L,每个箱在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段的微小滑动）已知在一段相当长的时间,T,内，共运送小货箱的数目为,N,此装置由电动机带动，,传送带与轮子间无相对滑动，不计,轮轴处的摩擦,A,B,C,D,例5. 一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过AB区,35,问：（1）AB段上各个小货箱等间距排列吗？放置两个相邻的小货箱的时间间隔是多少？,皮带的运行速度多大？,答：不等间距，开始阶段匀加速后匀速。,tT/N,V,0,N,L/T,问：（1）AB段上各个小货箱等间距排列吗？放置两个相邻的小货,36,解析:,以地面为参考系，设传送带的速度为v,0,，水平段，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，,S =at,2,v,0,=at,在这段时间内，传送带运动的路程为：,S,0,=v,0,t,=2S,则传送带对小箱做功为,Wf S,mv,0,2,传送带克服摩擦力做功,W,0,f S,0,2mv,0,2,（2）电动机的平均输出功率,P,.,两者之差就是摩擦力做功产生的热量,Qmv,0,2,或,Q= f S= f（S,0,- S）,解析:以地面为参考系，设传送带的速度为v0，水平段，小货箱先,37,T时间内，电动机输出的功为,：,W = P T,此功用于增加小箱的动能、势能以及发热的内能。,T时间内，电动机输出的功为： W = P T此功用于增加小箱,38,