高頻考點(diǎn)解密物理第輯-力與運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)傳送帶問題

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精處理此類問題的流程：弄清初始條件→判斷相對運(yùn)動(dòng)→判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向→分析物體所受1．水平傳送帶問題設(shè)傳送帶的速度為v帶,物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,兩定滑輪之間的距離為L，物體置于傳送帶一端時(shí)的初速度為v0。（1)v0=0,如圖所示，物體剛置于傳送帶上時(shí)由于受摩擦力作用，將做的加速運(yùn)動(dòng)。假定物體從開始置于傳送帶上一直加速到離開傳送帶時(shí)的速度為。顯然，若，則物體在傳送帶上將先加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)；若，則物體在傳送帶上將一直加速.（2)v0≠0,且v0與v帶同向，如圖所示.=1\＊GB3①v0〈v帶時(shí)，由(1)可知，物體剛放到傳送帶上時(shí)將做的加速運(yùn)動(dòng)。假定物體一直加速到離開傳送帶，則其離開傳送帶時(shí)的速度為。顯然,v0<v帶，則物體在傳送帶上先加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)；若，則物體在傳送帶上一直加速.=2\*GB3②v0>v帶時(shí)，物體剛放到傳送帶上時(shí)將做加速度大小為的減速運(yùn)動(dòng)。假定物體一直減速到離開傳送帶，則其離開傳送帶的速度為。顯然,，則物體在傳送帶上將一直減速；若v0〉v帶,物體在傳送帶上將先減速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)。（3）v0≠0，且v0與v帶反向,如圖所示。此種情形下，物體剛放到傳送帶上時(shí)將做加速度大小為的減速運(yùn)動(dòng)，假定物體一直減速到離開傳送帶，則其離開傳送帶的速度為。顯然，若，則物體將一直減速運(yùn)動(dòng)直到從傳送帶的另一端離開傳送帶；若，則物體將不會(huì)從傳送帶的另一端離開，而是從進(jìn)入端離開，其可能的運(yùn)動(dòng)情形有：=1\*GB3①先沿v0方向減速運(yùn)動(dòng)，再沿v0的反方向加速運(yùn)動(dòng)直至從進(jìn)入端離開傳送帶。=2\＊GB3②2．傾斜傳送帶問題(1）物體和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)說明物體處于平衡狀態(tài)，則物體受到的摩擦力和重力沿傳送帶方向的分力等大、反向，即物體受到的靜摩擦力的方向沿傳送帶向上，大小為（為傳送帶的傾角）。（2）物體和傳送帶一起加速運(yùn)動(dòng)=1\＊GB3①若物體和傳送帶一起向上加速運(yùn)動(dòng)，傳送帶的傾角為，則對物體有,即物體受到的靜摩擦力方向沿傳送帶向上，大小為。=2\*GB3②若物體和傳送帶一起向下加速運(yùn)動(dòng)，傳送帶的傾角為,則靜摩擦力的大小和方向取決于加速度a的大小。當(dāng)時(shí)，無靜摩擦力；當(dāng)時(shí)，有,即物體受到靜摩擦力方向沿傳送帶向下，大小為。在這種情況下，重力沿傳送帶向下的分力不足以提供物體的加速度a,物體有相對于傳送帶向上的運(yùn)動(dòng)趨勢，受到的靜摩擦力沿傳送帶向下；當(dāng)時(shí),有，即物體受到靜摩擦力方向沿傳送帶向上，大小為。此時(shí)，重力沿傳送帶向下的分力提供物體沿傳送帶向下的加速度過剩，物體有相對于傳送帶向下的運(yùn)動(dòng)趨勢，受到沿傳送帶向上的摩擦力.（2014·四川卷)如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,t=0時(shí)刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平,t=t0時(shí)刻P離開傳送帶。不計(jì)定滑輪質(zhì)量和摩擦,繩足夠長。正確描述小物體P速度隨時(shí)間變化的圖象可能是【參考答案】BC【試題解析】P在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況如下表所示，其中f=μmPg，G=mQg,a1=，a2=.括號(hào)內(nèi)表示傳送帶足夠長時(shí)P的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).v1<v2v1>v2v1=v2f>G向右以a1勻減速到v1(后向右勻速)向右以a2勻加速到v1(后向右勻速)向右勻速f〈G向右以a1勻減速到v1（再向右以a2勻減速到零,然后向左以a2勻加速)向右以a2勻減速到零(后向左以a2勻加速）f=G向右勻速綜上,選BC.【方法技巧】本題關(guān)鍵是由速度的大小關(guān)系，分析清楚小物體與傳送帶之間的摩擦力,結(jié)合牛頓第二定律,判斷小物體的運(yùn)動(dòng)。1．三角形傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長度都是2m，且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶開始下滑,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，下列說法正確的是A．物塊A、B運(yùn)動(dòng)的加速度大小不同B．物塊同時(shí)到達(dá)傳送帶底端C．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度不相同D．物塊A、B到達(dá)傳送帶底端的速度相同2．如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小滑塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因素為μ,小滑塊速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，v0、t0已知，則A．傳送帶一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．C．傳送帶的速度大于v0D．t0后滑塊的加速度為3．如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距s=2m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。工件滑上A端瞬時(shí)速度vA=5m/s，達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB，則A．若傳送帶不動(dòng),則vB=3m/sB．若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB<3m/sC．若傳送帶以某一速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則一定vB>3m/sD．若傳送帶以2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則vB=2m/s4．如圖所示，方形木箱質(zhì)量為M,其內(nèi)用兩輕繩將一質(zhì)量m=1.0kg的小球懸掛于P、Q兩點(diǎn),兩細(xì)繩與水平的車頂面的夾角分別為60°和30°。水平傳送帶AB長l=30m，以v=15m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，木箱與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0。75，g=10m/s2，求：（1）設(shè)木箱為質(zhì)點(diǎn)，且木箱由靜止放到傳送帶上,那么經(jīng)過多長時(shí)間木箱能夠從A運(yùn)動(dòng)到傳送帶的另一端B處；（2）木箱放到傳送帶上A點(diǎn)后，在木箱加速的過程中，繩P和繩Q的張力大小分別為多少？5．如圖所示,一水平傳送裝置有輪半徑為R=m的主動(dòng)輪Q1和從動(dòng)輪Q2及傳送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距8m,輪與傳送帶不打滑?，F(xiàn)用此裝置運(yùn)送一袋面粉（可視為質(zhì)點(diǎn)），已知這袋面粉與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。（1）當(dāng)傳送帶以4m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將這袋面粉由左端Q1正上方A點(diǎn)輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運(yùn)送到Q2正上方的B端所用的時(shí)間為多少?(2）由于面粉的滲漏，在運(yùn)送這袋面粉的過程中會(huì)在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，這袋面粉在傳送帶上留下的面粉痕跡有多長？1．BC【解析】兩個(gè)物塊在沿斜面方向上由于，所以物塊都會(huì)沿斜面向下滑動(dòng)，傳送帶對物塊AB的摩擦力都沿傳送帶向上，并且加速度大小都等于，初速度相同，加速度大小相同，經(jīng)過的位移大小相同,根據(jù)可知兩者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，都為，即兩者同時(shí)到達(dá)底端，兩者到達(dá)底端的速度大小相同，但方向不同，故AD錯(cuò)誤，B正確.B到達(dá)傳送帶底端時(shí)的速度,傳送帶在1s內(nèi)的路程為，A與傳送帶是同向運(yùn)動(dòng)的,A的劃痕長度是A對地路程（斜面長度）減去在此時(shí)間內(nèi)傳送帶的路程，即為;B與傳送帶是反向運(yùn)動(dòng)的,B的劃痕長度是B對地路程(斜面長度）加上在此時(shí)間內(nèi)傳送帶的路程，即為，即物塊A下滑過程中相對傳送帶的位移小于物塊B下滑過程中相對傳送帶的位移,故C正確?！久麕燑c(diǎn)睛】分析A重力沿斜面向下的分力與摩擦力的關(guān)系，判斷A物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系及物體在傳送帶上的劃痕長度。2．AD【解析】若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑塊下滑(），將一直勻加速到底端；當(dāng)滑塊上滑（），先勻加速運(yùn)動(dòng)，在速度相等后將勻速運(yùn)動(dòng),兩種情況均不符合運(yùn)動(dòng)圖象；故傳送帶是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確?；瑝K在0～t0內(nèi)，滑動(dòng)摩擦力向下，勻加速下滑，，由圖可知，則,B錯(cuò)誤。只有當(dāng)滑塊的速度等于傳送帶的速度時(shí)，滑塊所受的摩擦力變成斜向上，故傳送帶的速度等于v0，C錯(cuò)誤。等速后的加速度，代入μ值得，D正確。3．A【解析】若傳送帶靜止，工件滑上傳送帶后勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度，A要?jiǎng)驕p速到0發(fā)生的位移,所以滑動(dòng)到B端時(shí)速度還沒有減少到0，因此有，解得vB=3m/s,A正確；若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則工件相對傳送帶向右，摩擦力向左,仍是勻減速運(yùn)動(dòng),但減速到0之前就已經(jīng)到達(dá)B端，末速度與之前勻減速一樣仍是vB=3m/s，B錯(cuò)誤。若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大于工件先減速到傳送帶速度后勻速，但工件減速的最小速度也就是一直勻減速的末速度，C錯(cuò)誤。4．(1）3s（2）01.25N【解析】（1）對木箱和小球整體，由牛頓第二定律可知:解得:,還要在傳送帶上勻速一段距離解得運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：（2)對小球，由牛頓第二定律得解得：小球飄起，解得：5．（1）2。5s(2)2.0m【解析】設(shè)這袋面粉的質(zhì)量為m,其在與傳送帶產(chǎn)生相當(dāng)滑動(dòng)的過程中所受的摩擦力f=μmg,故而其加速度為：（1）若傳送速帶的速度v帶=4.0m/s，則面粉