高中物理传送带专题题目与答案.docx
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1、传 送 带 问 题一、传送带问题中力与运动状况分析1、程度传送带上的力与运动状况分析例1 程度传送带被广泛地应用于车站、码头,工厂、车间。如图所示为程度传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v02 m/s的恒定速率运行,一质量为m的工件无初速度地放在A处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开场做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为0.2 ,AB的之间间隔 为L10m ,g取10m/s2 求工件从A处运动到B处所用的时间图 甲例2: 如图甲所示为车站运用的程度传送带的模型,传送带长L8m,以速度v4m/s沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m10kg的旅行包以速度v010m/s的初速度
2、程度地滑上程度传送带已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为0.6 ,则旅行包从传送带的A端到B端所须要的时间是多少?(g10m/s2 ,且可将旅行包视为质点)例3、如图所示为车站运用的程度传送带装置的示意图,绷紧的传送带始终保持3.0ms的恒定速率运行,传送带的程度局部AB距程度地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有被刚好取下,行李包从B端程度抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2(1) 若行李包从B端程度抛出的初速v3.0ms,求它在空中运动的时间和飞出的程度间隔 ; (2) 若行李包以v01.0ms的初速从A端向右滑行, 包与传送带间的动摩擦
3、因数0.20,要使它从B端飞出的程度间隔 等于(1)中所 求的程度间隔 ,求传送带的长度L应满意的条件? BALh例4一程度的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开场运动,当其速度到达v0后,便以此速度做匀速运动,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度2、倾斜传送带上的力与运动状况分析例4如图所示,传送带与程度方向夹37角,AB长为L16m的传送带以恒定速度v10m/s运动,在传送带上端A处无初速释放质量为m0.5kg的物块,物块与带面间的动摩
4、擦因数0.5,求:(1)当传送带顺时针转动时,物块从A到B所经验的时间为多少? 370AB(2)当传送带逆时针转动时,物块从A到B所经验的时间为多少? (sin370.6,cos370.8,取g10 m/s2)3、程度和倾斜组合传送带上的力与运动状况分析图甲例5 如图甲所示的传送带,其程度局部ab的长度为2 m,倾斜局部bc的长度为4 m,bc与程度面的夹角37,现将一小物块A(可视为质点)轻轻放在传送带的a端,物块A与传送带之间的动摩擦因数0.25传送带沿图甲所示方向以v2 m/s 的速度匀速运动,若物块A始终未脱离传送带,试求小物块A从a端被传送到c端所用的时间?(取g10m/s2 ,si
5、n370.6 ,cos370.8 )例6如图所示的传送带以速度V=2m/s匀速运行,AB局部程度,BC局部与程度面之间的夹角为30,AB间与BC间的间隔 都是12m,工件与传送带间的动摩擦因数为 ,现将质量为5kg的工件轻轻放在传送带的A端,假设工件始终没有分开传送带,求: (1)工件在AB上做加速运动过程中的位移 (2)工件在滑到C点时的速度大小4、变形传送带上的力与运动状况分析O11O2O3O10例7、 如图所示10只一样的轮子并排程度排列,圆心分别为O1、O2、O3O10,已知O1O10=3.6m,程度转轴通过圆心,全部轮子均绕轴以r/s的转速顺时针转动。现将一根长0.8m、质量为2.0
6、kg的匀质木板平放在这些轮子的左端,木板左端恰好与O1竖直对齐,木板与轮缘间的动摩擦因数为0.16,试求:.木板程度挪动的总时间(不计轴与轮间的摩擦,g取10m/s2). 二、传送带问题中能量转化状况的分析1、程度传送带上的能量转化状况分析例8、 如图所示,程度传送带以速度v匀速运动,一质量为m的小木块由静止轻放到传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为,当小木块与传送带相对静止时,系统转化的内能是( ) A、mv2 B、2mv2 C、 D、2、倾斜传送带上的能量转化状况分析300AB例9、如图所示,电动机带着绷紧的传送带始终以v02 m/s的速度运动,传送带与程度面的夹角30,现把一质量
7、为m10kg的工件轻轻地放在皮带的底端,经过一段时间后,工件被送到高h2m的平台上,已知工件与皮带之间的动摩擦因数,除此之外,不记其他损耗。求电动机由于传送工件多消耗的电能。(取g10 m/s2)例10、 “潮汐发电”是海洋能利用中开展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式。某海港的货运码头,就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电,图1所示为皮带式传送机往船上装煤。本题计算中取sin18=0.31,cos18=0.95,水的密度。 (1)皮带式传送机示意图如图2所示,传送带与程度方向的角度,传送带的传送间隔 为L=51.8m,它始终以v=1.4m/s,、的速度运行。在传送带的最低点,漏斗中的煤自
8、由落到传送带上(可认为煤的初速度为0),煤与传送带之间的动摩擦因数求:从煤落在传送带上到运至传送带最高点经验的时间t; (2)图3为潮汐发电的示意图。左侧是大海,中间有水坝,水坝下装有发电机,右侧是水库,当涨潮到海平面最高时开闸,水由通道进入海湾水库,发电机在水流的推动下发电,待库内水面升至最高点时关闭闸门;当落潮到海平面最低时,开闸放水发电。设某汐发电站发电有效库容V=3.6106m3,平均潮差h=4.8m,一天涨落潮两次,发电四次。水流发电的效率。求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P; (3)传送机正常运行时,1秒钟有m=50kg的煤从漏斗中落到传送带上。带动传送带的电动机将输入电能转化
9、为机械能的效率,电动机输出机械能的20%用来克制传送带各部件的摩擦(不包括传送带与煤之间的摩擦)以维传送带的正常运行。若用潮汐发电站发出的电给传送机供电,能同时使多少台这样的传送机正常运行?3、程度和倾斜组合传送带上的能量转化状况分析例11、一传送带装置示意如图,其中传送带经过AB区域时是程度的,经过BC区域时变为圆孤形(圆孤由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的间隔 为L每个箱在A处投放后,
10、在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽视经BC段时的微小滑动)已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦求电动机的平均输出功率P 4、变形传送带上的能量转化状况分析铁板滚轮例12、 如图所示,用半径为r0.4m的电动滚轮在长薄铁板上外表压轧一道浅槽。薄铁板的长为L2.8m、质量为m10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为10.3和20.1。铁板从一端放入工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为N100N,在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的
11、角速度恒为5rad/s,g取10m/s2。求:加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗)例1解答 设工件做加速运动的加速度为a ,加速的时间为t1 ,加速运动的位移为l ,依据牛顿第二定律,有:mg=ma 代入数据可得:a2 m/s2 工件加速运动的时间t1 代入数据可得: t11s 此过程工件发生的位移l =at12 代入数据可得:l1m 由于lL,所以工件没有滑离传送带设工件随传送带匀速运动的时间为t2 ,则t2 代入数据可得:t24.5s所以工件从A处运动到B处的总时间tt1t25.5 s例2:解答 设旅行包在传送带上做匀加速运动的时间为t1 ,即经过t1时间,旅行包的
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