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有关传送带问题的分析与计算

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高考热点专题——有关传送带问题的分析与计算 传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学,生产和生活实际,因而,这种类型问题具有生命力,当然成为高考命题专家所关注的问题。 物体在皮带的带动下做匀加速运动,当物体速度增加到与皮带速度相等时,跟皮带一块做匀速运动,分析时要充分考虑整个过程中物体的运动情况。解决此类问题除用到牛顿运动定律外还要用到的动能定理、动量定理和能量守恒定律等知识。 传送带问题的考查一般从两个层面上展开: 一是受力和运动分析。受力分析中关键是注意摩擦力的突变(大小,方向)——发生在 V物与V带相同的时刻;运动分析中关键是相对运动的速度大小与方向的变化——物体和传送带对地速度的大小与方向比较。 二是功能分析。注意功能关系:WF=△EK+△EP+Q。式中 WF 为传送带做的功,WF=F·S带 (F由传送带受力情况求得);△EK,△EP 为传送带上物体的动能、重力势能的变化;Q 是由于摩擦产生的内能:Q=f·S相对。 下面结合传送带两种典型模型加以说明。 典例分析 【例 1】如图所示,水平放置的传送带以速度 v=2 m / s 向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带 A 端,物体与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,若 A 端与 B 端相距 4 m,则物体由 A 到 B的时间和物体到 B 端时的速度是:( ) A.2.5 s,2 m / s B.1 s,2 m / s C.2.5 s,4 m / s D.1 s,4 / s 【答案】A 【解析】小物体放在 A 端时初速度为零,且相对于传送带向后运动,所以小物体受到向前的滑动摩擦力,小物体在该力作用下向前加速,a=μg,当小物体的速度与传送带的速度相等时,两者相对静止,不存在摩擦力,小物体开始做匀速直线运动。所以小物体的运动可以分两个阶段,先由零开始加速,后做匀速直线运动。 小物体开始先做匀加速运动,加速度 a=μg,达到的最大速度为 2 m / s。 当 v物=2 m / s 时,。 , 以后小物体做以2m/s 做匀速直线运动, , 所以t总=1 s+1.5 s=2.5 s,且到达B 端时的速度为2 m / s。 【点评】这是一道水平传送带的问题。处理水平放置的传送带问题,首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻力还是动力。尤其是要注意当小物体的速度与传送带的速度相等时,两者相对静止,摩擦力突变为零;其二是对物体进行运动状态分析,即对静态→动态→终态进行分析和判断,对其...

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