2024年高中物理新教材同步 必修第一册第4章　专题强化　传送带模型

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专题强化　传送带模型[学习目标]　1.会对传送带上的物体进行受力分析，掌握传送带模型的一般分析方法(重点)。2.能正确解答传送带上的物体的运动问题(难点)。一、水平传送带如图所示，传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动。现将一定质量的煤块从离传送带左端很近的A点轻轻地放上去，设煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1。(1)煤块放上传送带最初一段时间内，受到______(填“静”或“滑动”)摩擦力，方向________________________________________________________________________，煤块做__________________运动。(2)若传送带足够长，试分析煤块在传送带上的运动过程(注意摩擦力的突变)。(3)若A、B间的距离L＝2.5 m，(g取10 m/s2)，求：①煤块从A点运动到B点所经历的时间；②煤块在传送带上留下痕迹的长度。________________________________________________________________________________________________________________________________________________例1　(2022·昆明市高一期末)如图所示，水平传送带以v＝10 m/s的速度顺时针匀速转动，将工件(可视为质点)轻轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，经过时间t＝6 s，工件到达传送带的右端，已知工件与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求：(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度的大小；(2)工件从水平传送带的左端到右端通过的距离。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例2　如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以恒定速率v1＝2 m/s沿顺时针方向运行。初速度为v2＝4 m/s的小物块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带，小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，g＝10 m/s2，若从小物块滑上传送带开始计时，求：(1)小物块在传送带上滑行的最远距离；________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)小物块从A处出发到再回到A处所用的时间。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________二、倾斜传送带某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带以v＝5 m/s的恒定速度顺时针方向运动。在传送带底端A轻放上一质量m＝5 kg的货物(可视为质点)，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)货物放在传送带上最初一段时间内，受到________(填“静”或“滑动”)摩擦力作用，摩擦力的方向____________，货物做________________________________________运动。(2)若传送带足够长，试分析货物的运动过程。(注意摩擦力的突变)(3)若传送带两端A、B的距离L＝10 m，求货物从A端运送到B端所需的时间。(g取10 m/s2)________________________________________________________________________________________________________________________________________________例3　如图所示，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，转动速度为v＝10 m/s。在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5 kg的物体(可视为质点)。已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．(1)求解传送带模型问题，首先要根据物体和传送带之间的相对运动情况，确定摩擦力的大小和方向。当物体的速度与传送带的速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变，速度相等前后对摩擦力的分析是解题的关键。(2)传送带模型分析流程2．水平传送带常见类型及物体运动情况类型物体运动情况(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0＝v时，一直匀速(3)v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速(1)传送带较短时，物体一直减速到达左端(2)传送带足够长，①v≥v0时，物体先向左减速再向右加速回到右端②v＜v0时，物体先向左减速再向右加速，最后匀速，回到右端时速度大小为v 3.倾斜传送带常见类型及物体运动情况 类型物体运动情况(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(1)可能一直加速(2)若μ≥tan θ，可能先加速后匀速(3)若μ<tan θ，可能先以a1加速，再以a2加速