书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 8
上传文档赚钱

类型专题05 传送带问题-物理核心探秘-高考物理.pdf

  • 上传人(卖家):汀枫
  • 文档编号:1679550
  • 上传时间:2021-08-23
  • 格式:PDF
  • 页数:8
  • 大小:703.72KB
  • 【下载声明】
    1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    3. 本页资料《专题05 传送带问题-物理核心探秘-高考物理.pdf》由用户(汀枫)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
    4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
    5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
    配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    专题05 传送带问题-物理核心探秘-高考物理 专题 05 传送带 问题 物理 核心 探秘 高考 下载 _一轮复习_高考专区_物理_高中
    资源描述:

    1、公众号:中学生上分;精品资料群:902943580 1 专题五、专题五、传送带传送带问题问题 传送带问题是高中动力学问题中的难点,主要表现在两方面:其一,传送带问题往往存在多种可能结论的判 定,即需要分析确定到底哪一种可能情况会发生;其二,决定因素多,包括滑块与传送带间的动摩擦因数大小、 斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小及方向,另外传送带问题还涉及到摩擦力做功,克服摩擦 力产生热量等能量问题等。这就需要考生对传送带问题能做出准确的动力学过程分析及能量问题的判断。 情景 传送带 类别 图示滑块可能的运动情况滑块受(摩擦)力分析 情景 1水平 v v0=0 一直加速受力 f=mg

    2、先加速后匀速先受力 f=mg,后 f=0 情景 2水平 v v0 v0 v,一直减速受力 f=mg v0 v,先减速再匀速先受力 f=mg,后 f=0 v0 v,一直加速受力 f=mg v0 v,先加速再匀速先受力 f=mg,后 f=0 情景 3水平 v v0 传送带长度 l 2 0 2 v g , 滑块一直减速到 达左端 受力 f=mg(方向一直向右) 传送带长度 l 2 0 2 v g ,v0 v,滑块先减 速再向右加速,最后匀速,到达右端 速度为 v 减速和反向加速时受力 f=mg(方向一直 向右),匀速运动 f=0 情景 4倾斜 v v0=0 一直加速受摩擦力 f=mgcos 先加速后

    3、匀速先受摩擦力 f=mgcos,后 f=mgsin 情景 5倾斜 v v0=0 一直加速受摩擦力 f=mgcos 先加速后匀速先受摩擦力 f=mgcos,后 f=mgsin 先以加速度 a1加速,后以加速度 a2 加速 先受摩擦力 f=mgcos,后受反向的摩擦 力 f=mgcos 情景 6倾斜 v v00 一直加速受摩擦力 f=mgcos 先加速后匀速先受摩擦力 f=mgcos,后 f=mgsin 一直匀速(v0v)受摩擦力 f=mgsin 一直匀速(v0=v)受摩擦力 f=0 先以加速度 a1加速,后以加速度 a2 加速 先受摩擦力 f=mgcos,后受反向的摩擦 力 f=mgcos 情景

    4、 7倾斜 v v00 一直加速受摩擦力 f=mgcos 一直匀速受摩擦力 f=mgsin 先减速后反向加速受摩擦力 f=mgcos, 透视透视 1、水平传送带水平传送带 公众号:中学生上分;精品资料群:902943580 2 【题【题 1】如图所示,水平传送带 A、B 两端相距 x=3.5 m,物体与传送带间的动摩擦因数=0.1,物体滑上传送带 A 端的瞬时速度 vA=4 m/s,到达 B 端的瞬时速度设为 vB。下列说法中正确的是() A若传送带不动,vB=3 m/s B若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于 3 m/s C若传送带顺时针匀速转动,vB一定等于 3 m/s D若传送带顺时针匀速

    5、转动,有可能等于 3 m/s 解析解析当传送带不动时,物体从 A 到 B 做匀减速运动,a=g=1 m/s2,由 2gx=v2A-v 2 B得,vB=3 m/s;当传送带 逆时针转动时,物体相对传送带运动方向不变,物体以相同的加速度一直减速至 B,vB=3 m/s;当传送带顺时针 匀速转动时,传送带的速度不同,物体滑上传送带后的运动情况不同。有下面的五种可能: 匀速;一直减速;先减速后匀速;一直加速;先加速后匀速。所以本题正确选项为 A、B、D。 【题【题 2】如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 v2的小物块从与传送带等高的 光滑水平地面上的 A 处滑上传送带。

    6、若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的 v -t 图象(以地 面为参考系)如图乙所示。已知 v2v1,则() At2时刻,小物块离 A 处的距离达到最大 Bt2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 解析解析由图象知物块先向左减速,后反向加速到 v1再做匀速直线运动,t1时刻离 A 距离最大,A 错误;t2时 刻二者相对静止,故 t2时刻物块相对传送带的滑动距离最大,B 正确;0t2时间内摩擦力方向一直向右,C 错 误;在 0t2时间内摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,在 t2t

    7、3时间内物块做匀速运动,此过程摩擦力为零,D 错误。 【题【题 3】一水平传送带以 v0=2.0 m/s 的速度顺时针转动,水平部分长为 2.0 m。其右端与一倾角为=37的光滑斜 面平滑相连,斜面长为 0.4 m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩 擦因数=0.2,试问(sin 37=0.6,g 取 10 m/s2): (1)物块能否到达斜面顶端?若能,则说明理由,若不能,则求出物块沿斜面上升的最大距离; 公众号:中学生上分;精品资料群:902943580 3 (2)物块从出发到 4.5 s 末通过的路程。 解析解析(1)物块在传送带上先做匀加速直线运动m

    8、g=ma1, 若速度达到 v0,则 x1= 2 0 1 2 v a =1 ml, 所以在到达传送带右端前物块已做匀速运动。 物块以 v0速度滑上斜面过程中,-mgsin =ma2, 物块速度为零时沿斜面上升的距离 x2= 2 0 2 2 v a = 1 3 m。 由于 x20.4 m,所以物块未到达斜面的最高点。 (2)物块从开始到第一次到达传送带右端所用时间 t1= 1 0 2x v + 1 0 lx v =1.5 s, 物块沿斜面向上运动和返回斜面底端的时间相等,都为t2= 0 2 v a = 1 3 s,物块再次滑到传送带上速度仍为 v0,方向 向左-mg=ma3 向左端发生的最大位移

    9、x3= 2 0 3 2 v a =1 m, 物块向左的减速过程和向右的加速过程中位移大小相等,时间相等,都为t3= 1 0 2x v =1 s, 所以 4.5 s 末物块在斜面上速度恰好减为零,故物块通过的总路程 x=l+3x2+2x3,解得 x=5 m. 【题【题 4】如图所示,质量为 m 的物体从离传送带高为 H 处沿光滑圆弧轨道下滑,水平滑上长为 L 的静止的传 送带并落在水平地面的 Q 点,已知物体与传送带间的动摩擦因数为,则当传送带转动时,物体仍以上述方式滑 下,将落在 Q 点的左边还是右边? P L Q H h 解析解析物体从 P 点滑下,设水平滑上传送带时的速度为 v0,则由机械

    10、能守恒 mgH= 1 2 mv02, 可得 v0=2gH 当传送带静止时,分析物体在传送带上的受力知物体做匀减速运动,a=mg/m=g 物体离开传送带时的速度为 vt= 2 0 2vgL, 随后做平抛运动而落在 Q 点。 当传送带逆时针方向转动时,分析物体在传送带上的受力情况与传送带静止时相同,因而物体离开传送带时 的速度仍为 vt= 2 0 2vgL,随后做平抛运动而仍落在 Q 点。 公众号:中学生上分;精品资料群:902943580 4 (当 v022gL 时,物体将不能滑出传送带而被传送带送回,显然不符合题意) 当传送带顺时针转动时,可能出现五种情况: (1)当传送带的速度 v 较小,v

    11、 2 0 2vgL时,分析物体在传送带上的受力可知,物体一直做匀减速运动,离开 传送带时的速度为 vt= 2 0 2vgL,因而仍将落在 Q 点。 (2)当传送带的速度 2 0 2vgLv 2 0 2vgL,因而将落在 Q 点的右边。 (3)当传送带的速度 v=2gH=v0时,则物体在传送带上不受摩擦力的作用而做匀速运动,离开传送带时的速 度 vt 2 0 2vgL,因而将落在 Q 点的右边。 (4)当传送带的速度2gHv 2 0 2vgL,因而将落在 Q 点的右边。 (5)当传送带的速度 v 较大,v 2 0 2vgL时,分析物体在传送带上的受力可知,物体一直做匀加速运动,离 开传送带时的速

    12、度为 vt= 2 0 2vgL 2 0 2vgL,因而将落在 Q 点的右边。 综上所述:当传送带逆时针转动或顺时针转动且速度 v 2 0 2vgL时,物体仍将落在 Q 点;当传送带顺时 针转动且速度 v 2 0 2vgL时,物体将落在 Q 点的右边. 透视透视 2、倾斜传送带倾斜传送带 【题【题 5】如图所示,倾斜的传送带始终以恒定速率 v2运动。一小物块以 v1的初速度冲上传送带,则自小物块冲 上传送带时,小物块在传送带上运动的速度图象可能是() 解析解析若 v1v2,且动摩擦因数tan (为传送带倾角),则物块在传送带上先匀加速再做匀速运动,A 项 正确;若 v1v2,且v2,且tan ,

    13、 则物块先向上做匀减速运动,再随传送带做匀速运动,C 项正确;若 v1v2,且tan ,则物块先向上做匀加速 度大小为 a1=g(sin +cos )的减速运动,直到 v1=v2后再向上做加速度大小为 a2=g(sin -cos )的匀减速运动,B 项正确。 【题【题 6】如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行。将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体 被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带保持相对静止,匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正 确的是() 公众号:中学生上分;精品资料群:902943580 5 A第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功 B第一阶段

    14、摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量 C第一阶段物体和传送带间的摩擦所产生的热量等于第一阶段物体机械能的增加量 D物体从底端到顶端全过程机械能的增加量等于全过程物体与传送带间的摩擦所产生的热量 解析解析第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体仍做正功,选项 A 错误;第一阶段摩擦力对物 体做的功等于第一阶段物体动能的增加量和重力势能的增加量,选项 B 错误;第一阶段物体和传送带间的摩擦 所产生的热量等于第一阶段物体机械能的增加量,选项 C 正确;物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于 全过程物体与传送带间的摩擦所产生的热量,选项 D 错误。 【题【题 7】 如图所示,传送带

    15、与水平面之间的夹角为=30,其上 A、B 两点间的距离为 l=5 m,传送带在电动 机的带动下以 v=1 m/s 的速度匀速运动。现将一质量为 m=10 kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带上的 A 点, 已知小物体与传送带之间的动摩擦因数= 3 2 , 在传送带将小物体从 A 点传送到 B 点的过程中, 求: (g 取 10 m/s2) (1)传送带对小物体做的功; (2)电动机做的功。 解析解析(1)小物体刚开始运动时,根据牛顿第二定律有mgcos -mgsin =ma 解得小物体上升的加速度为 a=g 4=2.5 m/s 2 当小物体的速度为 v=1 m/s 时,小物体的位移为 x=

    16、v 2 2a=0.2 mmgcos ,A 和 B 沿传送带斜面向下做初速度相同、加速度相同的匀加 速运动,并且两物块与地面距离相同,所以两物块同时到达底端,选项 A 错,B 对;两物块的摩擦力方向都与 运动方向相反,所以传送带对物块 A、B 均做负功,选项 C 对;物块 A 与传送带运动方向相同,物块 B 与传送 带运动方向相反,而划痕是指物块与传送带间的相对位移,所以 s相对As相对B,而 Q热=mgs相对,所以 QAQB,选 项 D 对 透视透视 3、组合传送带组合传送带 【题【题 9】 如图所示为粮食仓库中常用的皮带传送装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、 B 两端相距

    17、 L1=3 m;另一台倾斜传送,传送带与地面间的夹角=37,C、D 两端相距 L2=4.45 m,B、C 相距很 近。水平传送带以 v0=5 m/s 的速率沿顺时针方向转动。现将质量为 m=10 kg 的一袋大米无初速度地放在 A 端, 它随传送带到达 B 点后, 速度大小不变地传到倾斜传送带的 C 端。 米袋与两传送带之间的动摩擦因数均为=0.5, 取 g=10 m/s2。(sin 37=0.6,cos 37=0.8) (1)若倾斜传送带 CD 不转动,则米袋沿传送带 CD 能上滑的最大距离是多少? (2)若倾斜传送带 CD 以 v=4 m/s 的速率沿顺时针方向转动,则米袋从 C 端运动到

    18、 D 端的时间为多少? 解析解析(1)米袋在水平传送带 AB 上加速运动的加速度为a0=mg m =5 m/s2 米袋速度达到 v0=5 m/s 时通过的距离为 x0= v20 2a0=2.5 mL 1=3 m 故米袋先加速一段时间后再与传送带 AB 一起匀速运动,到达 C 端时的速度为 v0=5 m/s。 设米袋在传送带 CD 上传送的加速度大小为 a,根据牛顿第二定律有 mgsin +mgcos =ma, 解得 a=10 m/s2 公众号:中学生上分;精品资料群:902943580 7 米袋沿传送带 CD 上滑的最大距离 x=v 2 0 2a=1.25 m。 (2)传送带 CD 沿顺时针方

    19、向转动时,米袋的速度减为 v4 m/s。之前的加速度为 a1=-g(sin +cos )=-10 m/s2 此时上滑的距离 x1= v2-v20 2a1 =0.45 m 米袋速度达到 v=4 m/s 后,由于mgcos mgsin ,米袋继续减速上滑,其加速度为 a2=-g(sin -cos )=-2 m/s2 米袋减速到零时上滑的距离 x2= 0-v2 2a2 =4 m 因 x1+x2=4.45 m=L2,故米袋速度为零时刚好到达 D 端 米袋速度由 v0减为 v 所用的时间 t1= v-v0 a1 =0.1 s 由 v 减为 0 所用的时间 t2= 0-v a2 =2 s 故米袋从 C 端

    20、到 D 端的总时间 t=t1+t2=2.1 s。 方法技巧传送带问题分析的关键点是物体与传送带间的摩擦力,关注点是两个时刻 初始时刻和物体与传送带速度相等的时刻。 初始时刻物体相对于传送带的速度或滑动方向决定了该时刻摩擦 力的方向,物体与传送带速度相等的时刻摩擦力的大小或有无、性质滑动摩擦力或静摩擦力或方向会发 生改变。正确判断这两个时刻的摩擦力,才能正确确定物体的运动性质。 【题【题 10】如图所示,在水平面上有一弹簧,其左端与墙壁相连,O 点为弹簧原长位置,O 点左侧水平面光滑, 水平段 OP 长 L=1 m,P 点右侧一与水平方向成30的足够长的传送带与水平面在 P 点平滑连接,皮带轮逆

    21、时 针转动速率为 3 m/s,一质量为 1 kg 可视为质点的物块 A 压缩弹簧(与弹簧不拴接),使弹簧获得弹性势能 Ep=9 J, 物块与 OP 段动摩擦因数10.1,另一与 A 完全相同的物块 B 停在 P 点,B 与传送带间的动摩擦因数2= 3 3 ,传 送带足够长,A 与 B 的碰撞时间不计,碰后 A、B 交换速度,重力加速度 g 取 10 m/s2,现释放 A,求: (1)物块 A、B 第一次碰撞前瞬间,A 的速度 v0; (2)从 A、B 第一次碰撞后到第二次碰撞前,B 与传送带之间由于摩擦而产生的热量; (3)A、B 能够碰撞的总次数 解析解析(1)设物块质量为 m,A 与 B

    22、第一次碰撞前的速度为 v0,则 Ep= 1 2 mv02+1mgL,解得 v0=4 m/s. (2)设 A、B 第一次碰撞后的速度分别为 vA、vB,则 vA=0,vB=4 m/s,碰后 B 沿传送带向上匀减速运动直至速度为 零,加速度大小设为 a1,则 mgsin +2mgcos =ma1, 解得 a1=gsin +2gcos =10 m/s2. 公众号:中学生上分;精品资料群:902943580 8 运动的时间 t1= 1 B v a =0.4 s,位移 x1= 2 B v t1=0.8 m. 此过程相对运动路程s1=vt1+x1=2 m. 此后 B 反向加速,加速度仍为 a1,由于 mg

    23、sin =2mgcos ,B 与传送带共速后匀速运动直至与 A 再次碰撞, 加速时间为 t2= 1 v a =0.3 s,位移为 x2= 2 v t2=0.45 m. 此过程相对运动路程s2=vt2-x2=0.45 m. 全过程摩擦产生的热量 Q=2mg(s1+s2)cos =12.25 J. (3)B 与 A 第二次碰撞,两者速度再次互换,此后 A 向左运动再返回与 B 碰撞,B 沿传送带向上运动再次返回, 每次碰后到再次碰前速率相等,重复这一过程直至两者不再碰撞则对 A、B 和弹簧组成的系统,从第二次碰撞 后到不再碰撞,满足 1 2 mv2=2n1mgL. 解得第二次碰撞后重复的过程数为 n=2.25,所以碰撞总次数为 N=2+2n=6.5=6(取整数)

    展开阅读全文
    提示  163文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:专题05 传送带问题-物理核心探秘-高考物理.pdf
    链接地址:https://www.163wenku.com/p-1679550.html

    Copyright@ 2017-2037 Www.163WenKu.Com  网站版权所有  |  资源地图   
    IPC备案号:蜀ICP备2021032737号  | 川公网安备 51099002000191号


    侵权投诉QQ:3464097650  资料上传QQ:3464097650
       


    【声明】本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是网络空间服务平台,本站所有原创文档下载所得归上传人所有,如您发现上传作品侵犯了您的版权,请立刻联系我们并提供证据,我们将在3个工作日内予以改正。

    163文库