2017屆高三物理全國卷專題復(fù)習(xí)傳送帶模型(龍川一中劉國華)

專題一、物理模型之“傳遞帶”模型傳遞帶模型：（《導(dǎo)與練》P31）基本道具：傳遞帶（分水平易傾斜兩種情況）、物品（分有無初速度兩種情況）問題基本特色：判斷可否送到、走開速度大小、歷時、留下印跡長度等等。基本思路：剖析各階段物體的受力狀況，并確立物品的運動性質(zhì)（由合外力和初速度共同決定，即動力學(xué)看法）此模型近幾年全國高考題：2015卷（選擇題）2014卷（選擇題）2017屆惠三模·24題命題角度：水平傳遞帶模型，多情況剖析及圖像應(yīng)用水平傳遞帶模型，力與運動和動力與運動和能量守恒的綜合量守恒的綜合命題角度：1、求滑行時間2、求速度3、求印跡的長度（相對位移）4、求產(chǎn)生的熱量5、求多耗費的電能6、與V-t圖像相聯(lián)合注意事項：1、重點點是找物體摩擦力方向2、求滑行時間必定要先議論，速度同樣時就是臨界點3、求印跡的長度是指相對位移4、產(chǎn)生的熱量：Q=fs(s相對位移)打破一：水平傳遞帶問題求解的重點在于對物體所受的摩擦力進行正確的剖析判斷．判斷摩擦力時要注意比較物體的運動速度與傳遞帶的速度，也就是剖析物體在運動位移x(對地)的過程中速度能否和傳遞帶速度相等．物體的速度與傳遞帶速度相等的時刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻．項目圖示滑塊可能的運動狀況情況1(1)可能向來加快(2)可能先加快后勻速情況2(1)v0>v時，可能向來減速，也可能先減速再勻速0(2)v<v時，可能向來加快，也可能先加快再勻速(1)傳遞帶較短時，滑塊向來減速達到左端情況3(2)傳遞帶較長時，滑塊還要被傳遞帶傳回右端。此中v0>v返回時速度為v，當(dāng)v0<v返回時速度為v01．（多項選擇）如下圖，水平傳遞帶A、B兩頭相距x＝4m，以v0＝4m/s的速度(一直保持不變)順時針運轉(zhuǎn)，今將一質(zhì)量m=1kg的小煤塊(可視為質(zhì)點)無初速度地輕放至A端，因為煤塊與傳遞帶之間有相對滑動，會在傳遞帶上留下劃痕．已知煤塊與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加快度大小g＝10m/s2，則煤塊從A運動到B的過程中()A．煤塊到A運動到B的時間是2sB．劃痕長度是0.5mC．電動機增添的功率為16WD．摩擦力對煤塊做的功為8J2．（多項選擇）如圖甲所示，繃緊的水平傳遞帶一直以恒定速率v1運轉(zhuǎn)。初速度大小為v2的小物塊從與傳遞帶等高的圓滑水平川面上的A處滑上傳遞帶。若從小物塊滑上傳遞帶開始計時，小物塊在傳遞帶上運動的v－t圖象(以地面為參照系)如圖乙所示。已知v2>v1，則()A．t1時刻，小物塊離A處的距離達到最大B．t2時刻，小物塊相對傳遞帶滑動的距離達到最大C．0～t2時間，小物塊遇到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3時間，小物塊一直遇到大小不變的摩擦力作用3、（單項選擇）物塊從圓滑斜面上的P點自由滑下經(jīng)過粗拙的靜止水平傳遞帶P后落到地面上的Q點．若傳遞帶的皮帶輪沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，使傳遞帶隨之運動，如下圖，物塊仍從P點自由滑下，則（）A．物塊有可能落不到地面B．物塊將仍落在Q點QC．物塊將會落在Q點的左側(cè)D．物塊將會落在點的右側(cè)Q打破二：傾斜傳遞帶問題：求解的重點在于仔細(xì)剖析物體與傳遞帶的相對運動狀況，進而確立其能否遇到滑動摩擦力作用．假如遇到滑動摩擦力作用應(yīng)進一步確立其大小和方向，而后依據(jù)物體的受力狀況確立物體的運動狀況．當(dāng)物體速度與傳遞帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變．項目圖示滑塊可能的運動狀況情況1情況2

(1)可能向來加快(2)可能先加快后勻速(1)可能向來加快(2)可能先加快后勻速(3)可能先以a1加快后以a2加快1．（單項選擇）所示為糧袋的傳遞裝置，已知A、B兩頭間的距離為L，傳遞帶與水平方向的夾角為θ，工作時運轉(zhuǎn)速度為v，糧袋與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)為μ，正常工作時工人在A端將糧袋放到運轉(zhuǎn)中的傳遞帶上．設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加快度大小為g.對于糧袋從A到B的運動，以下說確的是()A．糧袋抵達B端的速度與v比較，可能大，可能小或也可能相等B．糧袋開始運動的加快度為g(sinθ－μcosθ)，若L足夠大，則此后將以速度v做勻速運動C．若μ≥tanθ，則糧袋從A端到B端必定是向來做加快運動D．無論μ大小怎樣，糧袋從Α到Β端向來做勻加快運動，且加快度a≥gsinθ2．(多項選擇)

三角形傳遞帶以

1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳遞帶長都是

2m，且與水平方向的夾角均為

37°。現(xiàn)有兩小塊物

A、B從傳遞帶頂端都以

1m/s的初速度沿傳遞帶下滑，物塊與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)均為

0.5，以下說確的是

(

)A．物塊

A先抵達傳遞帶底端B．物塊

A、B同時抵達傳遞帶底端C．物塊

A、B運動的加快度大小不一樣D．物塊

A、B在傳遞帶上的劃痕長度不同樣3.(多項選擇)如下圖，足夠長的傳遞帶與水平面夾角為θ，以速度置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)狀況的是()

v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳遞帶的上端輕輕放μ＜tanθ，則圖中能客觀地反應(yīng)小木塊的運動4、如下圖是一皮帶傳輸裝載機械表示圖。井下發(fā)掘工將礦物無初速擱置于沿圖示方向運轉(zhuǎn)的傳遞帶A端，被傳輸?shù)轿捕薆處，再沿一段圓形軌道抵達軌道的最高點C處，而后水平拋到貨臺上。已知半徑為R＝0.4m的圓形軌道與傳遞帶在B點相切，O點為半圓的圓心，BO、CO分別為圓形軌道的半徑，礦物m可視為質(zhì)點，傳遞帶與水平面間的夾角θ＝37°，礦物與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.8，傳遞帶勻速運轉(zhuǎn)的速度v0＝8m/s，傳遞帶AB點間的長度為sAB＝45m，若礦物落點D處離最高點C點的水平距離為sCD＝2m，豎直距離為hCD＝1.25m，礦物質(zhì)量m＝50kg，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，不計空氣阻力，求：(1)礦物抵達B點時的速度大??；(2)傳遞礦物從A端到B點過程中，電動機多耗費的電能；礦物抵達C點時對軌道的壓力大??；(4)礦物由B點抵達C點的過程中，阻力對礦物所做的功。專題一、物理模型之“傳遞帶”模型打破一：1CD2AB3B打破二1A2BD3BD4分析(1)假定礦物在AB段一直處于加快狀態(tài)，12由動能定理可得：(μmgcosθ－mgsinθ)sAB＝2mvB代入數(shù)據(jù)得vB＝6m/s因為vB<v0，故假定建立，礦物B處速度為6m/s。（2）12(3)設(shè)礦物對軌道C處壓力為F，由平拋運動知識可得sCD＝vCt，hCD＝2gt代入數(shù)據(jù)得礦物抵達C處時速度vC＝4m/s2vC由牛頓第二定律可得F′＋mg＝mR代入數(shù)據(jù)得F′＝1500N依據(jù)牛頓第三定律可得所求壓力F＝F′＝1500N(4)礦物由B到C過程，由動能定理得1212f＝mvC－mvB－mgR(1＋cos37)＋°W22代入數(shù)據(jù)得Wf＝－140J即礦物由B抵達C時阻力所做的功Wf＝－140J1．（2014

一模）（

18分）如圖（甲）示，圓滑曲面

MP與圓滑水平面

PN光滑連結(jié)，

N端緊靠速度恒定的傳遞裝置，

PN與它上表面在同一水平面．小球

A在MP上某點靜止開釋，與靜置于

PN上的工件B碰撞后，

B在傳遞帶上運動的

v-t

圖象如圖（乙）且

t0已知，最后落在地面上的

E點．已知重力加快度為

g，傳遞裝置上表面距地面高度為

H．（1）求B與傳遞帶之間的動摩擦因數(shù)μ；（2）求E點離傳遞裝置右端的水平距離L；（3）若A、B發(fā)生的是彈性碰撞且B的質(zhì)量是A的2倍，要使B一直落在E點，試判斷A靜止開釋點離PN的高度h的取值圍．3v2gHMA2B2gHPNH12gH2tEOt02t03t0L（甲）（乙分析：（1）由v-t圖象知，在t0時間，B的加快度大小a2gH①（1分）2t0B所受滑動摩擦力大小f=2μmg②（1分）又由牛頓第二定律可知B所受協(xié)力大小f=2ma③（1分）解得：2gH分）④（12gt02）由v-t圖象知，小球在傳遞帶上最后的運動階段為勻速運動，即與傳遞裝置已達到共同速度，它從傳遞裝置拋出的速度vB1=2gH,由平拋物體運動規(guī)律：LvB1t⑤（1分）1gt2⑥（1分）2B1=2gH，得：L2H⑦（1分）由①②，代入v（3）若使B一直落到地面上E點，也一定是以同樣速度走開傳遞裝置；設(shè)B走開傳遞帶時的速度為vB，即有vB2gH⑧（1分）由圖象可求出B在傳遞帶上運動時的對地位移一直為7t02gH分）S⑨（14設(shè)A的質(zhì)量為m，碰前速度為v，碰后速度vA；B質(zhì)量為2，碰后速度vB.mA下滑過程機械能守恒（或動能定理）mgh=1mv2⑩（1分）2A、B碰撞過程，由A、B系統(tǒng)動量守恒mv=mvA+2mvB11（1分）○A、B系統(tǒng)機械能守恒12121212（1分）mvmvA2mvB222聯(lián)立⑩1112可解得v12gh，vB213（1分）A33B一直能落到地面上E點，有以下兩類情況：i.若vBvB，B進入傳遞帶上開始勻減速運動，設(shè)B減速到vB經(jīng)過位移為S1，有2214（1分），則應(yīng)知足SSvBvB2aS1○11314式，可得99H15（1分）16ii.若vBvB，B以速度vB進入傳遞帶上勻加快至vB，設(shè)此過程B對地位移為S2，有2216（1分），且恒有vB0vBvB2aS2○聯(lián)立①⑧16式，得S2t02gH17（1分），即S2S恒建立，h0○○綜上所述，要使工件B都落在地面的E點，小球A開釋點高度h一定知足條件：0h99H18（1分）16○【評分說明：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩○111○2○13○14○151○6○17○18各1分，共18分?！?．如下圖，傾角為37°，長為l＝16m的傳遞帶，轉(zhuǎn)動速度為v＝10m/s，動摩擦因數(shù)μ＝0.5，在傳遞帶頂端A處無初速度地開釋一個質(zhì)量為m＝0.5kg的物體．已知sin37°＝0.6，cos37°＝＝10m/s2.求：傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑究竟端B的時間．4．(守恒法)如圖11所示，在大型商場的庫房中，要利用皮帶運輸機將貨物由平臺D運送1到高為h＝2.5m的平臺C上，為了便于運輸，倉儲員在平臺D與傳遞帶間放了一個4圓周的圓滑軌道ab，軌道半徑為R＝0.8m，軌道最低端與皮帶接觸優(yōu)秀。已知皮帶和水平面間的夾角為θ＝37°，皮帶和貨物間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.75，運輸機的皮帶以v0＝1m/s的速度順時針勻速運動(皮帶和輪子之間不打滑)。倉儲員將質(zhì)量m＝200kg貨物放于軌道的a端(g＝10m/s2)，求：圖11(1)貨物抵達圓軌道最低點b時對軌道的壓力大小；(2)貨物沿皮帶向上滑行多遠才能相對皮帶靜止？(3)皮帶將貨物由A運送到B需對貨物做多少功？分析(1)貨物由a到b，由機械能守恒定律得12mgR＝2mv解得v＝2gR＝2×10×0.8m/s＝4m/s2v解得F＝m(v2＋g)＝200×(42＋10)N＝6×103NR0.8由牛頓第三定律得貨物對軌道的壓力大小為6×103N。(2)貨物在皮帶上運動時，由動能定理得－mgxsin37－F°x＝1212f0f°又F＝μmgcos372－v0解得x＝2gsin37＋°μcos37°42－12＝m＝0.625m。2×10×0.6＋0.75×0.8(3)因為tan37°＝μ，則貨物減速到v0后便和皮帶一同勻速向上運動，貨物向上勻速運動的高度為h1＝h－xsin37＝°2.5m－0.625×0.6m＝2.125m在x位移皮帶對貨物做的功為W1＝－μmgxcos37＝°－0.75×200×10×0.625×0.8J＝－750J對貨物勻速運動段，