【物理】二大定律強(qiáng)化訓(xùn)練2——與傳送帶有關(guān)的問題

1、二大定理二大定律強(qiáng)化訓(xùn)練2與傳送帶有關(guān)的物理問題 1如圖所示，在工廠的流水線上安裝有水平傳送帶，用水平傳送帶傳送工件，可以大大提高工作效率，水平傳送帶以恒定的速率運(yùn)送質(zhì)量為的工件，工件都是以的初速度從A位置滑上傳送帶，工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，每當(dāng)前一個(gè)工件在傳送帶上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，后一個(gè)工件立即滑上傳送帶，取，求： （1）工件滑上傳送帶后多長(zhǎng)時(shí)間停止相對(duì)滑動(dòng) （2）在正常運(yùn)行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離 （3）在傳送帶上摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功 （4）每個(gè)工件與傳送帶之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能2。如圖所示，AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高 度為h，末端B處的切線方向水平一個(gè)質(zhì)量為m的小

2、物體P從軌道頂端A處由靜止釋放，滑到B端后飛出，落到地面上的C點(diǎn)，軌跡如圖中虛線BC所示已知它落地時(shí)相對(duì)于B點(diǎn)的水平位移OCL現(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端與B的距離為L(zhǎng)2當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，讓P再次從A點(diǎn)由靜止釋放，它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出，仍然落在地面的C點(diǎn)當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)傳送帶以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)（其他條件不變），P的落地點(diǎn)為D（不計(jì)空氣阻力） （1）求P滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?（2）求P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)m ；（3） 求出O、D間的距離s隨速度v變化的函數(shù)關(guān)系式推薦精選3如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)l=83m，質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一

3、起以的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=05。當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出，穿出速度u=50m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，g取。求： （1）在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離? （2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中? （3）從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中，子彈、木塊和傳送帶 這一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少?（ g取） 4（19分）如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角=30°，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，

4、始終保持v0=2 m/s的速率運(yùn)行。現(xiàn)把一質(zhì)量為m=10 kg的工件(可看為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)時(shí)間1.9 s，工件被傳送到h=1.5 m的高處，取g=10 m/s2.求：電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。（答案：E=230 J）5（20分）如圖所示,質(zhì)量M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放，到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左傳動(dòng)，速率為3m/s, 已知推薦精選物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.1,則H圖（1） 若兩皮帶輪之間的距離是6m, 物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面，物體將從哪一邊離開傳送帶？通過計(jì)算說明的結(jié)論。（2） 若皮帶輪間

5、的距離足夠大，從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過程中，由于M與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量？參考答案1解：（1）工作停止相對(duì)滑動(dòng)前的加速度 由可知： （2）正常運(yùn)行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離 （3） （4）工件停止相對(duì)滑動(dòng)前相對(duì)于傳送帶滑行的距離 2解：（1）物體P在AB軌道上滑動(dòng)時(shí)，物體的機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律 得物體P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度為（2）當(dāng)沒有傳送帶時(shí)，物體離開B點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t， 當(dāng)B點(diǎn)下方的傳送帶靜止時(shí)，物體從傳送帶右端水平拋出，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也 為t，水平位移為，因此物體從傳送帶右端拋出的速度 根據(jù)動(dòng)能定理，物體在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)，有 解出物體與傳送帶之間的動(dòng)

6、摩擦因數(shù)為推薦精選（3） 當(dāng)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，若傳送帶的速度，即時(shí)，物體在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，離開傳送帶的速度仍為，落地的水平位移為，即sl當(dāng)傳送帶的速度時(shí)，物體將會(huì)在傳送帶上做一段勻變速運(yùn)動(dòng)如果尚未到達(dá)傳送帶右端，速度即與傳送帶速度相同，此后物體將做勻速運(yùn)動(dòng)，而后以速度v離開傳送帶v的最大值為物體在傳送帶上一直加速而達(dá)到的速度，即 由此解得當(dāng)，物體將以速度離開傳送帶，因此得O、D之間的距離為當(dāng)，即時(shí)，物體從傳送帶右端飛出時(shí)的速度為v，O、D之間的距離為綜合以上的結(jié)果，得出O、D間的距離s隨速度v變化的函數(shù)關(guān)系式為： 3解：（1）第一顆子彈射入木塊過程中動(dòng)量守恒 （1） 解得： （2）推

7、薦精選 木塊向右作減速運(yùn)動(dòng)加速度 （3）木塊速度減小為零所用時(shí)間為 （4）解得 （5）所以木塊在被第二顆子彈擊中前向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，速度為零，移動(dòng)距離為 解得。（6）（2）在第二顆子彈射中木塊前，木塊再向左作加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間： （7） 速度增大為（恰與傳遞帶同速） （8） 向左移動(dòng)的位移為 （9） 所以兩顆子彈射中木塊的時(shí)間間隔內(nèi)，木塊總位移方向向右 （10）第16顆子彈擊中前，木塊向右移動(dòng)的位移為 （11）第16顆子彈擊中后，木塊將會(huì)再向右先移動(dòng)0.9m，總位移為0.9m+7.5=8.4m>8.3m木塊將從B端落下。 所以木塊在傳送帶上最多能被16顆子彈擊中。（3）第一顆子彈擊穿木塊

8、過程中產(chǎn)生的熱量為： （12）木塊向右減速運(yùn)動(dòng)過程中板對(duì)傳送帶的位移為： （13）產(chǎn)生的熱量為 （14）木塊向左加速運(yùn)動(dòng)過程中相對(duì)傳送帶的位移為： （15）產(chǎn)生的熱量為 （16）第16顆子彈射入后木塊滑行時(shí)間為有 （17）解得 （18）木塊與傳送帶的相對(duì)位移為 （19）產(chǎn)生的熱量為 （20）推薦精選全過程中產(chǎn)生的熱量為解得Q=14155.5J （21）4解析:由題圖得，皮帶長(zhǎng) s=3m。 （2分）(1) 工件速度達(dá)到v0之前，做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移 s1=t1=， （2分）達(dá)到v0之后做勻速運(yùn)動(dòng)的位移 s-s1=v0(t-t1)，（2分）解得加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1=0.8 s，加速

9、運(yùn)動(dòng)位移 s1=0.8 m，所以加速度  a=2.5 m/s2。 （2分）由牛頓第二定律，有 Fmgsin=ma， （2分）解得摩擦力 F=75N在時(shí)間t1內(nèi)，皮帶運(yùn)動(dòng)位移 s=v0t=1.6 m。 在時(shí)間t1內(nèi)，工件相對(duì)皮帶位移  sr=ss1=0.8 m。在時(shí)間t1內(nèi)，摩擦發(fā)熱  Q=F·sr=60 J， （3分）工件獲得的動(dòng)能 Ek=mv02=20 J， （2分）工件增加的勢(shì)能 Epmgh150 J， （2分）所以電動(dòng)機(jī)多消耗的電能 E=Q+Ek+Ep=230 J。 （2分）5解：（1）(9分) 物體將從傳送帶右邊離開 （1分） 物體滑下的速度 V=4m/s (2分) 物體可能向右勻減速運(yùn)動(dòng)到對(duì)地速度為零，然后向左勻加速運(yùn)動(dòng)直到與傳送帶速度相同，然后跟傳送帶一起向左運(yùn)動(dòng)從左邊掉下。 （2分）需要判斷：假設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng)，物體從滑上傳送帶到對(duì)地速度減為零對(duì)地向右發(fā)生的位移s1與傳送帶實(shí)際長(zhǎng)度的大小關(guān)系加速度：a=µg =1 m/s2 (2分) S1 = 8m 6m (2分) 物體在對(duì)地速度變?yōu)榱阒皬挠疫叺粝峦扑]精選 （