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=2m/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4m，则物体由A到B的时间和物体到B端时的速度是：（）A．2.5s，2m/sB．1s，2m/sC．2.5s，4m/sD．1s，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2m/s。当v物=2m/s时，。，以后小物体做以2m/s做匀速直线运动，，所以t总=1s+1.5s=2.5s，且到达B端时的速度为2m/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，对其全过程作出合理分析，推论，进而采用有关物理规律求解。【例2】如图所示，传送带与地面的倾角θ=37°，从A端到B端的长度为16m，传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，求物体从A端运动到B端所需的时间是多少？(sin37°=0.6，cos37°=0.8)【解析】物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带施加给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，受力分析如图（a）所示；当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ＜tanθ，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，受力分析如图(b)所示。综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”。开始阶段由牛顿第二定律，得mgsinθ＋μmgcosθ=ma1，a1=gsinθ＋μgcosθ=10m/s2物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为t1＝v/a1＝1s，发生的位移为s＝a1ｔ12＝5m＜16m，可知物体加速到10m/s时仍未到达B点。第二阶段的受力分析如图(b)所示，应用牛顿第二定律，有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，所以a2＝2m/s2设第二阶段物体滑动到B端的时间为t2，则LAB－s＝vｔ2＋a2ｔ22解得t2＝1s，ｔ2′=-11s（舍去）故物体经历的总时间ｔ=t1＋t2=2s【点评】这是一道倾斜传送带的问题，解此类题的关键就是要注意摩擦力突变的问题，即当物体随传送带被加速，物体的速度小于皮带的速度时，摩擦力沿传送带向下，当物体的速度等于传送带的速度瞬间，摩擦力为零，随后物体受的摩擦力变向，沿传送带向上。从上述例题还可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。在求解...
