湖北省華中師大一附中高二國(guó)際板物理大小班、長(zhǎng)短課重點(diǎn)班附加課件：傳送帶專題

1、課題26傳送帶專題大小班、長(zhǎng)短大小班、長(zhǎng)短課專用課件課專用課件問(wèn)題難點(diǎn)：1 1、對(duì)于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動(dòng)、對(duì)于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何，這些摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何，這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知識(shí)關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知識(shí)模糊不清；模糊不清；2 2、對(duì)于物體相對(duì)地面、相對(duì)傳送帶分別做什么樣的、對(duì)于物體相對(duì)地面、相對(duì)傳送帶分別做什么樣的運(yùn)動(dòng)，判斷錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)，判斷錯(cuò)誤；3 3、對(duì)于物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況、對(duì)于物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況考慮不全面，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化不

2、守恒的錯(cuò)誤理解?？紤]不全面，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化不守恒的錯(cuò)誤理解。（在此處不討論在傳送帶上因摩擦生熱而損耗的（在此處不討論在傳送帶上因摩擦生熱而損耗的機(jī)械能的相關(guān)問(wèn)題，這類問(wèn)題留到機(jī)械能部分在機(jī)械能的相關(guān)問(wèn)題，這類問(wèn)題留到機(jī)械能部分在再集中討論。）再集中討論。） 處理思路處理思路 初始條件相對(duì)運(yùn)動(dòng)判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向分析出物體受的合外力和加速度大小和方向由物體速度變化再分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)判斷以后的受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。 關(guān)鍵點(diǎn)在于判斷物體和傳送帶速度相關(guān)鍵點(diǎn)在于判斷物體和傳送帶速度相同的時(shí)刻物體受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化同的時(shí)刻物體受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化 水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，用于對(duì)旅客的行

3、李進(jìn)行安全檢查。如圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4kg的行李無(wú)初速地放在A處,傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)行李與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1,AB間的距離L=2.0m，g取10m/s2。(1)求行李剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小與加速度大小。(2)求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處。求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率。江蘇省高考試題江蘇省高考試題類型1解：解：（1）滑動(dòng)

4、摩擦力）滑動(dòng)摩擦力f=mg =4N由牛頓第二定律，由牛頓第二定律， f=ma代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得 a=1m/s2（2）設(shè)行李做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為）設(shè)行李做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，行李加速，行李加速運(yùn)動(dòng)的末速度為運(yùn)動(dòng)的末速度為v=1m/s。則則 t1=v/a=1s勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2t2=(L - 1/2 at12)v=1.5s運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為 T=t1+t2=2.5s （3）行李從）行李從A處一直勻加速運(yùn)動(dòng)到處一直勻加速運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)處時(shí)，傳送時(shí)間，傳送時(shí)間最最短短。則。則 L=1/2 atmin2代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得tmin=2s傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率傳送

5、帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率vmin=atmin代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得vmin=2m/s類型2 如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，物體以速率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回光滑水平面上，這時(shí)速率為v2，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A若 v1v2，則v2= v2C不管v2多大，總有v2=v2 D只有v1 = v2時(shí)，才有v2=v1AB練習(xí)1：物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上Q點(diǎn)，若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖所示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下，則：( )

6、A. 物塊將仍落在Q點(diǎn) B. 物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊 C. 物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊 D. 物塊有可能落不到地面上 PQA練習(xí)2：如圖所示，物體從Q點(diǎn)開(kāi)始自由下滑，通過(guò)粗糙的靜止水平傳送帶后，落在地面P點(diǎn)，若傳送帶按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。物體仍從Q點(diǎn)開(kāi)始自由下滑，則物體通過(guò)傳送帶后： （ ）A. 一定仍落在P點(diǎn) B. 可能落在P點(diǎn)左方C. 一定落在P點(diǎn)右方 D. 可能落在P點(diǎn)也可能落在P點(diǎn)右方DQP如圖所示，傳送帶與水平面夾角為如圖所示，傳送帶與水平面夾角為370 ，并以，并以v=10m/s運(yùn)行，在傳送帶的運(yùn)行，在傳送帶的A端輕輕放一個(gè)小物體，物體與傳端輕輕放一個(gè)小物體，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)送

7、帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5， AB長(zhǎng)長(zhǎng)16米，求：以下米，求：以下兩種情況下物體從兩種情況下物體從A到到B所用的時(shí)間所用的時(shí)間.（1）傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)）傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)（2）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)AB解：解： （1）傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受力如圖示：）傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受力如圖示：vNfmgmg sinmg cos= m aa = gsingcos= 2m/s2S=1/2a t2saSt421622類型3ABv（2）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)物體受力如圖：）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)物體受力如圖： Nfmg開(kāi)始摩擦力方向向下開(kāi)始摩擦力方向向下,向下勻加速運(yùn)動(dòng)向下勻加速運(yùn)動(dòng)

8、a=g sin370 + g cos370 = 10m/s2t1=v/a=1s S1=1/2 at2 =5m S2=11m 1秒后，速度達(dá)到秒后，速度達(dá)到10m/s，摩擦力方向變?yōu)橄蛏希Σ亮Ψ较蜃優(yōu)橄蛏?Nfmga2=g sin370 -g cos370 = 2 m/s2 物體以初速度物體以初速度v=10m/s向下作勻加速運(yùn)動(dòng)向下作勻加速運(yùn)動(dòng) S2= vt2+1/2a2 t22 11=10 t2+1/22t22t2=1st=t1+t2=2s 練習(xí)：如圖所示，傳送帶不動(dòng)時(shí)，物體由皮帶頂端A從靜止開(kāi)始下滑到皮帶底端B用的時(shí)間為t ，則：（ ）A. 當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A 滑到B 的時(shí)間一定大

9、于t B. 當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A 滑到B 的時(shí)間一定等于t C. 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A 滑到B 的時(shí)間可能等于t D. 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A 滑到B 的時(shí)間可能小于tABABvNf fmgABvNf fmgNf fmgB、C、D圖乙中的A、B間的距離，即傳送帶比物體多運(yùn)動(dòng)的距離，也就是物體在傳送帶上所留下的劃痕的長(zhǎng)度。劃痕問(wèn)題的分析：劃痕問(wèn)題的分析：類型4S物物S皮皮vt練習(xí)練習(xí)1 1：在民航和火車站可以看到用于對(duì)行李進(jìn)行安全在民航和火車站可以看到用于對(duì)行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶上時(shí)，傳檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶上時(shí)，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)

10、摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)。隨送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)。隨后它們保持相對(duì)靜止，行李隨傳送帶一起前進(jìn)。后它們保持相對(duì)靜止，行李隨傳送帶一起前進(jìn)。 設(shè)傳設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為送帶勻速前進(jìn)的速度為0.25m/s0.25m/s，把質(zhì)量為，把質(zhì)量為5kg5kg的木箱靜的木箱靜止放到傳送帶上，由于滑動(dòng)摩擦力的作用，木箱以止放到傳送帶上，由于滑動(dòng)摩擦力的作用，木箱以6m/s6m/s2 2的加速度前進(jìn)，那么這個(gè)木箱放在傳送帶上后，的加速度前進(jìn)，那么這個(gè)木箱放在傳送帶上后，傳送帶上將留下一段多長(zhǎng)的摩擦痕跡？傳送帶上將留下一段多長(zhǎng)的摩擦痕跡？ savt042. 0625. 00matx00

11、53. 0212行李mtvx0105. 00傳送帶mxxx0052. 0行李傳送帶練習(xí)2：一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長(zhǎng)度。Ot2t1tv0v010vta02vtg20000021000()11()()222vvvaglv ttvgaa g 練習(xí)3：將一底面涂有顏料的木塊放在以v=2 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上，木塊在傳送帶上留下了4

12、m長(zhǎng)的滑痕.若將木塊輕放在傳送帶上的同時(shí)，傳送帶以a=0.25 m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，求木塊在傳送帶上留下的滑痕長(zhǎng)度.解析：傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：解析：傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：vtvt-(-(v v/2)/2)t t=4=4解得解得: :t t=4 (s)=4 (s)木塊在傳送帶上的加速度為木塊在傳送帶上的加速度為 a a木木= =v v/ /t t=0.5(m/s=0.5(m/s2 2) )傳送帶加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊的加速度仍為傳送帶加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊的加速度仍為a a木木=0.5m/s=0.5m/s2 2不變不變. .設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t t木塊和傳送帶達(dá)到共速木塊和傳送帶達(dá)到共速v v,a a木木t

13、t=v v+ +atat由上式可得由上式可得t t=8 (s)=8 (s)v v=a a木木t t=v v+ +atat=4 (m/s)=4 (m/s)滑痕長(zhǎng)度滑痕長(zhǎng)度s s痕痕= =（v v+ +v v）t t/2-/2-v vt t/2=/2=vtvt/2=8m/2=8m如圖示，水平傳送帶如圖示，水平傳送帶AB長(zhǎng)長(zhǎng)L=8.3m，質(zhì)量為，質(zhì)量為M=1kg 的木的木塊隨傳送帶一起以塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)( 傳送帶傳送帶的傳送速度恒定的傳送速度恒定),木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,當(dāng)當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)

14、時(shí)點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量為一顆質(zhì)量為m=20g的子彈的子彈v0=300m/s水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出,穿出速度穿出速度u=50m/s,以后每隔以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊就有一顆子彈射向木塊,設(shè)木塊沿設(shè)木塊沿AB方向的長(zhǎng)度可忽略，子彈射穿木塊的時(shí)間極短方向的長(zhǎng)度可忽略，子彈射穿木塊的時(shí)間極短,且每次射且每次射入點(diǎn)各不相同入點(diǎn)各不相同, 取取g=10m/s2，問(wèn)：，問(wèn)：(1)在被第二顆子彈擊中前，木塊在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動(dòng)離向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離是多少？點(diǎn)的最大距離是多少？(2)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中？木塊在傳送帶上最多能被多少顆子

15、彈擊中？BAv1Lv0M類型5BAv1Lv0M解：解：(1)由動(dòng)量守恒定律由動(dòng)量守恒定律 mv0 Mv1=mu+MVV=3m/s對(duì)木塊：對(duì)木塊： S1 =V2/2gS1=0.9m(2)對(duì)木塊：對(duì)木塊： t1=V /gt1=0.6s 木塊速度減為木塊速度減為0后再向左勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)后再向左勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t2速度增為速度增為v1t2= v1/g= 0.4s 這時(shí)正好第二顆子彈射入，這時(shí)正好第二顆子彈射入， S2=1/2 a t22= 1/2 g t22=0.4m 所以兩顆子彈射中木塊的時(shí)間間隔內(nèi)木塊的總位移為所以兩顆子彈射中木塊的時(shí)間間隔內(nèi)木塊的總位移為S= S1 -S2=0.5m 第第15顆子彈

16、射入后的總位移為顆子彈射入后的總位移為7.5m，第，第16顆子彈顆子彈射入后，木塊將從射入后，木塊將從B點(diǎn)落下。點(diǎn)落下。所以木塊在傳送帶上最多所以木塊在傳送帶上最多能被能被16顆子彈擊中顆子彈擊中類型6：如圖甲示，水平傳送帶的長(zhǎng)度如圖甲示，水平傳送帶的長(zhǎng)度L=6m，傳送帶，傳送帶皮帶輪的半徑都為皮帶輪的半徑都為R=0.25m,現(xiàn)有一小物體現(xiàn)有一小物體(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))以恒定的水平速度以恒定的水平速度v0滑上傳送帶滑上傳送帶,設(shè)皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)設(shè)皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng),當(dāng)角速度為當(dāng)角速度為時(shí)時(shí),物體離開(kāi)傳送帶物體離開(kāi)傳送帶B端后在空中運(yùn)動(dòng)的端后在空中運(yùn)動(dòng)的水平距離為水平距離為s,若皮帶輪

17、以不同的角速度重復(fù)上述動(dòng)作若皮帶輪以不同的角速度重復(fù)上述動(dòng)作(保保持物體滑上傳送帶的初速持物體滑上傳送帶的初速v0不變不變),可得到一些對(duì)應(yīng)的可得到一些對(duì)應(yīng)的和和s值值,將這些對(duì)應(yīng)值畫(huà)在坐標(biāo)上并連接起來(lái)將這些對(duì)應(yīng)值畫(huà)在坐標(biāo)上并連接起來(lái),得到如圖乙中得到如圖乙中實(shí)線所示的實(shí)線所示的 s- 圖象圖象,根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)(g取取10m/s2 ),求求:(1)滑上傳送帶時(shí)的初速滑上傳送帶時(shí)的初速v0以及物體以及物體和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)(2)B端距地面的高度端距地面的高度h(3)若在若在B端加一豎直擋板端加一豎直擋板P,皮帶輪皮帶輪以角速度以角速度=16rad/s順

18、時(shí)針勻速轉(zhuǎn)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng),物體與擋板連續(xù)兩次碰撞的時(shí)物體與擋板連續(xù)兩次碰撞的時(shí)間間隔間間隔t為多少為多少?(物體滑上物體滑上A端端時(shí)速度仍為時(shí)速度仍為v0,在和擋板碰撞中無(wú)在和擋板碰撞中無(wú)機(jī)械能損失機(jī)械能損失)/rads-1s /m0 4280.53.5Phv0sAB/rads-1s /m0 4280.53.5Phv0sAB解解： (1) 由圖象可知由圖象可知:當(dāng)當(dāng)1=4rad/s時(shí)時(shí),物體在傳送帶上物體在傳送帶上一直減速一直減速,經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為點(diǎn)時(shí)的速度為v1=1R=1m/s 當(dāng)當(dāng) 2=28rad/s時(shí)時(shí),物體在傳送帶上一直加速物體在傳送帶上一直加速, 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為點(diǎn)時(shí)的速度為v2=2R=7m/s由由 a=g, v02 - v12 =2gL v22 v02 =2gL解得解得=0.2 v0=5m/s (2)由圖象