高考新课标三维物理 通用版 备考策略指南 传送带问题

高考新课标三维物理 通用版 备考策略指南 传送带问题内容摘要：

1、第 3 讲 传送带问题题型特点传送带问题是高中动力学问题中的难点，它是以真实的物理现象为命题情景，涉及牛顿运动定律、运动学规律、动能定理及能量守恒定律，既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，是高考试题中一种比较常见的题型。 传送带问题的决定因素很多，包括物体与传送带之间的动摩擦因数，斜面倾角、传送带速度、传送方向、物体初速度的大小和方向等，涉及的可能结论也较多，需要根据具体情况确定到底哪一种可能情况会发生。 在分析传送带问题时，常通过以下三方面进行分析：1受力分析根据 v 物 、v 带 的大小和方向关系判断物体所受摩擦力的大小和方向，注意摩擦力的大小和方向在 v 物 v 带 时易发 2、生突变。 2运动分析根据 v 物 、v 带 的大小和方向关系及物体所受摩擦力情况判断物体的运动规律。 3功能关系分析(1)对系统：W 带 E kE p f 滑 x 相对(2)对物体：WF fW GE 题角度一如图 131 所示，水平传送带以 v5 m/s 的恒定速度运动，传送带长 L7.5 m，今在其左端 A 将一 m1 工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端 B，已知工件与传送带间的动摩擦因数 求：(g10 m/ 图131(1)工件经多长时间由 A 端传送到 B 端。 (2)此过程中系统产生多少摩擦热。 解题模板一、受力分析与运动分析：(1)刚开始工件受到传送带水平向右的滑动摩擦力而做匀加速运动。 3、(2)当工件速度与传送带速度相同时与传送带一起做匀速运动，二者之间不再有摩擦力。 二、功能关系分析：(1)工件做匀加速运动过程中由于 v 件 v 带 ，工件受水平向左的滑动摩擦力做匀减速运动。 (3)当 v 件 v 带 时二者一起做匀速直线运动。 二、功能关系分析：系统的摩擦热只产生在工件与传送带发生相对运动的阶段。 解析 (1)因 工件先减速运动工件减速时间 x1v 0.4 端到 B 端的时间 tt 1t 2s，Qx1)2 J答案 (1)s2 J(2)s2 J命题角度三如图 132 所示，若传送带沿逆时针方向转动，且 v5 m/s，试分析当工件以初速度 m/s 和 m/s 时，工件的运动情况，并求出 4、该过程产生的摩擦热。 解题模板 图 132一、受力分析与运动分析：(1)件受到与运动方向相反的摩擦力而做匀减速直线运动。 (2)若工件从传送带右端滑出，工件将一直受到摩擦力的作用而做匀减速运动。 若工件不能从传送带右端滑出，工件将先匀减速到 v0，然后再反向做匀加速直线运动。 二、功能关系分析：(1)工件从传送带右端滑出，则产生摩擦热的距离为物块与传送带相对滑动距离，即等于 L2)工件先减速后反向加速过程中克服摩擦力做功产生摩擦热的距离为工件与传送带发生相对滑动的距离。 解析 (1)v 0 3 m/s 时，工件先向右匀减速运动，t 1 0.6 x1v 0.9 件返回到滑入端，速度大小为 v。 (3)Qx 5、相 ，中 x 相 为全过程的相对位移，注意 斜传送带模型命题角度一如图 133 所示，传送带与地面的夹角 37，A、B 两端间距 L16 m，传送带以速度 v10 m/s ，沿顺时针方向运动，物体 m1 初速度地放置于 A 端，它与传送带间的动摩擦因数求：(1)物体由 A 端运动到 B 端的时间； 图133(2)系统因摩擦产生的热量。 解题模板一、受力分析与运动分析：(1)开始时物体沿斜面方向受重力沿斜面向下的分力与斜面对它沿斜面向下的摩擦力而做匀加速直线运动。 (2)当 v 物 v 带 时，先判断物体所受重力沿斜面向下的分力与摩擦力的大小关系，若mg ，则物体继续沿斜面做匀加速运动 (摩擦力的方 6、向向上，合力变小，加速度减小) ，若 mg ，则物体随斜面一起匀速运动。 二、功能关系分析：无论物体相对传送带如何运动，系统产生的热量等于摩擦力乘以它们间的相对路程。 解析 (1)物体刚放上传送带时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：，设物体经时间 t，加速到与传送带同速，则 va 1t1，x 1 a 110 m/s 2 m因 ，故当物体与传送带同速后，物体将继续加速由 Lx 1 t 21 端运动到 B 端的时间tt 1t 22 s(2)物体与传送带间的相对位移x 相 (v t1x 1)( Lx 1)6 x 相 24 J答案 (1)2 s (2)24 J命题角度二若传送带沿逆时针方向以 7、v10 m/s 的速度匀速转动，结果又如何。 解题模板一、受力分析与运动分析：传送带沿逆时针方向(沿斜面向上运动 )，则物体始终受到沿斜面向上的摩擦力，因 ，则物体一直沿斜面向下做匀加速运动。 二、功能关系分析：物体沿斜面下滑的过程中克服摩擦力做功而产生热量，相对滑动的距离为传送带的长度与传送带转过的距离之和。 解析 因传送带逆时针转动，物体受到的滑动摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律得： L a2 m/s 2，t4 () 224 J答案 (1)4 s (2)224 J归 纳 总 结 (1)物体沿传送带向下传送时，若 v 物 与 v 带 同向，则物体加速到与传送带速度相同时，若 ，则物体将继续加速，但加速度大小已改变，若 mg ，则物体与传送带一起匀速运动。 (2)物体沿传送带向上传送时，必有 ，且物体加速到与传送带同速后，一起与传送带匀速上升。