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1、传送带专题传送带专题 传送带问题是以真实物理现象为依据的传送带问题是以真实物理现象为依据的传送带问题是以真实物理现象为依据的传送带问题是以真实物理现象为依据的问题，能联系科学、生产和生活实际，充分问题，能联系科学、生产和生活实际，充分问题，能联系科学、生产和生活实际，充分问题，能联系科学、生产和生活实际，充分体现了从生活走向物理、从物理走向社会的体现了从生活走向物理、从物理走向社会的体现了从生活走向物理、从物理走向社会的体现了从生活走向物理、从物理走向社会的思想思想思想思想,0606年再度受到的高考的青睐年再度受到的高考的青睐年再度受到的高考的青睐年再度受到的高考的青睐生活中你生活中你生活中你
2、生活中你见过传送见过传送见过传送见过传送带没有？带没有？带没有？带没有？物体从物体从物体从物体从Q Q Q Q点点点点开始自由下滑，进入开始自由下滑，进入开始自由下滑，进入开始自由下滑，进入足够长足够长足够长足够长的水平传送的水平传送的水平传送的水平传送带传送带按顺时针方向匀速转动。则传送带对物带传送带按顺时针方向匀速转动。则传送带对物带传送带按顺时针方向匀速转动。则传送带对物带传送带按顺时针方向匀速转动。则传送带对物体做功可能是（体做功可能是（体做功可能是（体做功可能是（）A.A.A.A.始终不做功始终不做功始终不做功始终不做功 B.B.B.B.先做负功再做正功先做负功再做正功先做负功再做正
3、功先做负功再做正功C.C.C.C.先做正功再不做功先做正功再不做功先做正功再不做功先做正功再不做功 D.D.D.D.先做负功再不做功先做负功再不做功先做负功再不做功先做负功再不做功Q Q Q Q思考：若皮带逆时针转呢？思考：若皮带逆时针转呢？思考：若皮带逆时针转呢？思考：若皮带逆时针转呢？Q Q Q Qh hB BA AP Pv vL L质量质量m=1kgm=1kg的物体从高为的物体从高为h=0.2mh=0.2m的的光滑轨道上光滑轨道上P P点点由静止开始下滑由静止开始下滑,滑到水平传送带上的滑到水平传送带上的A A点点,物体物体和皮带之间的动摩擦因数为和皮带之间的动摩擦因数为=0.2,=0.
4、2,传送带传送带ABAB之之间的距离为间的距离为L=5m,L=5m,传送带一直以传送带一直以v=4m/sv=4m/s的速度匀的速度匀速运动速运动,g=10m/s2g=10m/s2 。求。求:物体从物体从A A运动到运动到B B(1)(1)时间是多少？时间是多少？(2)(2)摩擦力对物体做了多少功摩擦力对物体做了多少功?物体对传送带做了多少功？物体对传送带做了多少功？(3)(3)产生多少热量产生多少热量?(4)(4)带动皮带的电动机由于传送物体多消耗的电带动皮带的电动机由于传送物体多消耗的电能。能。解解解解:(1)(1)(1)(1)物体下滑到物体下滑到物体下滑到物体下滑到A A A A点的速度为
5、点的速度为点的速度为点的速度为v v v v0 0 0 0,由机械能守恒定律由机械能守恒定律由机械能守恒定律由机械能守恒定律1/2 mv1/2 mv1/2 mv1/2 mv0 0 0 02 2 2 2=mghmghmghmgh v v v v0 0 0 0=2m/s =2m/s =2m/s =2m/s 物体先匀加速物体先匀加速物体先匀加速物体先匀加速,a=,a=,a=,a=f/mf/mf/mf/m=gggg=2m/s2=2m/s2=2m/s2=2m/s2t t t t1 1 1 1=(v-v=(v-v=(v-v=(v-v0 0 0 0)/a=1s)/a=1s)/a=1s)/a=1sS S S
6、S1 1 1 1=(v=(v=(v=(v2 2 2 2-v-v-v-v0 0 0 02 2 2 2)/2a=3m/2a=3m/2a=3m/2a=3m 因为因为因为因为3m5m,3m5m,3m5m,3m5m,所以先匀加再匀速所以先匀加再匀速所以先匀加再匀速所以先匀加再匀速t t t t2 2 2 2=(L-S=(L-S=(L-S=(L-S1 1 1 1)/v=0.5s)/v=0.5s)/v=0.5s)/v=0.5st=tt=tt=tt=t1 1 1 1+t+t+t+t2 2 2 2=1.5s=1.5s=1.5s=1.5s(2)W(2)W(2)W(2)Wf f f f=f S=f S=f S=f
7、S1 1 1 1=0.2=0.2=0.2=0.2 10 10 10 10 3=6 J 3=6 J 3=6 J 3=6 J h hB BA AP Pv vL L 在在在在t t t t1 1 1 1时间内时间内时间内时间内,皮带做匀速运动皮带做匀速运动皮带做匀速运动皮带做匀速运动S S S S皮带皮带皮带皮带=v t=v t=v t=v t1 1 1 1=4m=4m=4m=4m W W W Wf f f f=-f=-f=-f=-f S S S S皮带皮带皮带皮带=-0.2=-0.2=-0.2=-0.2 10 10 10 10 4=-8 J 4=-8 J 4=-8 J 4=-8 J(3)(3)(3
8、)(3)在在在在t t t t1 1 1 1时间内时间内时间内时间内,皮带做匀速运动皮带做匀速运动皮带做匀速运动皮带做匀速运动 S S S S皮带皮带皮带皮带=v t=v t=v t=v t1 1 1 1=4m=4m=4m=4mQ=Q=Q=Q=fSfSfSfS=mg(S=mg(S=mg(S=mg(S皮带皮带皮带皮带-S-S-S-S1 1 1 1)=2J )=2J )=2J )=2J (4)(4)(4)(4)由能量守恒由能量守恒由能量守恒由能量守恒,多消耗的电能为多消耗的电能为多消耗的电能为多消耗的电能为 EkEkEkEk+Q=8J+Q=8J+Q=8J+Q=8Jh h h hB B B BA A
9、 A AP P P Pv v v vL L L L或者或者或者或者 W W W Wf f f f=-f=-f=-f=-f S S S S皮带皮带皮带皮带=-=-=-=-8J 8J 8J 8J 所以所以所以所以多消耗的电能为多消耗的电能为多消耗的电能为多消耗的电能为f f f f S S S S皮带皮带皮带皮带=8J 8J 8J 8J 传送带与地面倾角传送带与地面倾角传送带与地面倾角传送带与地面倾角373737370 0 0 0，从到长度为，从到长度为，从到长度为，从到长度为16m16m16m16m，传送带以，传送带以，传送带以，传送带以10m/s10m/s10m/s10m/s的速率逆时针转动的
10、速率逆时针转动的速率逆时针转动的速率逆时针转动.在在在在传送带上端无初速地放一个质量为传送带上端无初速地放一个质量为传送带上端无初速地放一个质量为传送带上端无初速地放一个质量为0.5kg0.5kg0.5kg0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.0.5.0.5.0.5.求物体从运动到所需时间是多少求物体从运动到所需时间是多少求物体从运动到所需时间是多少求物体从运动到所需时间是多少.（sin37sin37sin37sin370 0 0 00.6 0.6 0.6 0.6，g=1
11、0m/s2g=10m/s2g=10m/s2g=10m/s2 ）mAmAvvBB A A A A v v v vB B B B N N N Nf f f f mg mg mg mg物体由静止加速，由牛顿第二定律物体由静止加速，由牛顿第二定律物体由静止加速，由牛顿第二定律物体由静止加速，由牛顿第二定律sinsinsinsina a a a1 1 1 1 =coscoscoscos f f f f a a a a1 1 1 1g(sing(sing(sing(sincoscoscoscos)=10m/s)=10m/s)=10m/s)=10m/s2 2 2 2 物体加速至与传送带速度相等所需的时间物体
12、加速至与传送带速度相等所需的时间物体加速至与传送带速度相等所需的时间物体加速至与传送带速度相等所需的时间 a a a a1 1 1 1t t t t1 1 1 1 1 1 1 11s1s1s1sS S S Sa a a a1 1 1 1t t t t1 1 1 12 2 2 2=1011011011012 2 2 25m5m5m5m，由于由于由于由于mgsinmgsinmgsinmgsinFmaxFmaxFmaxFmax=mgcosmgcosmgcosmgcos所以物体将继续作加速运动所以物体将继续作加速运动所以物体将继续作加速运动所以物体将继续作加速运动.解：开始解：开始解：开始解：开始,物
13、体受力情况如图物体受力情况如图物体受力情况如图物体受力情况如图 由牛顿第二定律由牛顿第二定律由牛顿第二定律由牛顿第二定律sinsinsinsin2 2 2 2 =coscoscoscos 2 2 2 2(sinsinsinsincoscoscoscos)2m/s2m/s2m/s2m/s2 2 2 2 设后一阶段物体滑至底端所用时间为设后一阶段物体滑至底端所用时间为设后一阶段物体滑至底端所用时间为设后一阶段物体滑至底端所用时间为2 2 2 2，2 2 2 21s(1s(1s(1s(2 2 2 211s11s11s11s舍去舍去舍去舍去)，1 1 1 12 2 2 22s2s2s2s此时物体受力情
14、况如图此时物体受力情况如图此时物体受力情况如图此时物体受力情况如图 N N N N f f f f mg mg mg mgA A A AB B B B解：传送带顺时针方向转动时受力如图解：传送带顺时针方向转动时受力如图解：传送带顺时针方向转动时受力如图解：传送带顺时针方向转动时受力如图v v v vN N N Nf f f fmgmgmgmgmg sinmg sinmg sinmg sinmg mg mg mg coscoscoscos=m=m=m=m a a a aa a a a=gsingsingsingsingcosgcosgcosgcos=2m/s=2m/s=2m/s=2m/s2 2
15、2 2S=1/2S=1/2S=1/2S=1/2a a a a t t t t2 2 2 2思考思考思考思考2 2 2 2：若传送带顺时针转呢？：若传送带顺时针转呢？：若传送带顺时针转呢？：若传送带顺时针转呢？所以一直匀加速所以一直匀加速所以一直匀加速所以一直匀加速思考思考思考思考1 1 1 1：若：若：若：若mgsinmgsinmgsinmgsin mgcosmgcosmgcosmgcos1 1 1 1、分类：、分类：、分类：、分类：传送带类分水平、倾斜两种传送带类分水平、倾斜两种传送带类分水平、倾斜两种传送带类分水平、倾斜两种;按转向分顺时针、逆时针转两种。按转向分顺时针、逆时针转两种。按转
16、向分顺时针、逆时针转两种。按转向分顺时针、逆时针转两种。2 2 2 2、受力和运动分析：、受力和运动分析：、受力和运动分析：、受力和运动分析：受力受力受力受力分析分析中的摩擦力突变（大小、方向）中的摩擦力突变（大小、方向）中的摩擦力突变（大小、方向）中的摩擦力突变（大小、方向）发生在发生在发生在发生在V V V V物物物物与与与与V V V V带带带带相同的时刻相同的时刻相同的时刻相同的时刻 分析关键是：分析关键是：分析关键是：分析关键是：一是一是一是一是 V V V V物物物物、V V V V带带带带的大小与方向；的大小与方向；的大小与方向；的大小与方向；二是二是二是二是 判断判断判断判断
17、mgsinmgsinmgsinmgsin与与与与f f f f的大小与方向。的大小与方向。的大小与方向。的大小与方向。三是三是三是三是 分清对地位移和相对位移分清对地位移和相对位移分清对地位移和相对位移分清对地位移和相对位移3、功能关系、功能关系带动皮带的电动机由于传送工件带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能（或多做的功）为多消耗的电能（或多做的功）为产生的内能：产生的内能：产生的内能：产生的内能：Q=f SQ=f SQ=f SQ=f S相相相相对对对对3030v v一传送皮带与水平面夹角为一传送皮带与水平面夹角为一传送皮带与水平面夹角为一传送皮带与水平面夹角为30303030,以以以以2
18、m/s2m/s2m/s2m/s的恒的恒的恒的恒定速度顺时针运行。现将一质量为定速度顺时针运行。现将一质量为定速度顺时针运行。现将一质量为定速度顺时针运行。现将一质量为10kg10kg10kg10kg的工件的工件的工件的工件轻放于底端，经一段时间送到高轻放于底端，经一段时间送到高轻放于底端，经一段时间送到高轻放于底端，经一段时间送到高2m2m2m2m的平台上的平台上的平台上的平台上,工件与皮带间的动摩擦因数为工件与皮带间的动摩擦因数为工件与皮带间的动摩擦因数为工件与皮带间的动摩擦因数为=，取，取，取，取g=10m/sg=10m/sg=10m/sg=10m/s2 2 2 2,求带动皮带的电动机由于
19、传送工件多求带动皮带的电动机由于传送工件多求带动皮带的电动机由于传送工件多求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。消耗的电能。消耗的电能。消耗的电能。要求：步骤规范，要求：步骤规范，要求：步骤规范，要求：步骤规范，有必要的文字说明有必要的文字说明有必要的文字说明有必要的文字说明（如对谁，从哪到哪，由什（如对谁，从哪到哪，由什（如对谁，从哪到哪，由什（如对谁，从哪到哪，由什 么规律，必要的判断过程）么规律，必要的判断过程）么规律，必要的判断过程）么规律，必要的判断过程）解解:设工件向上运动距离设工件向上运动距离S S 时，速度达到传送时，速度达到传送 带的速度带的速度v,v,由动能定理可知由
20、动能定理可知mgSmgS cos30 cos30 mgSmgS sin30 sin30=0=01/2mv1/2mv2 2 解得解得S=0.8mS=0.8m 说明工件未到达平台时，速度已达到说明工件未到达平台时，速度已达到 v v 所以工件动能的增量为所以工件动能的增量为E EK K =1/2mv=1/2mv2 2=20J=20J 工件重力势能增量为工件重力势能增量为 E EP P=mghmgh=200J =200J 皮带位移皮带位移S S=2S=1.6 m =2S=1.6 m 系统生热系统生热Q=Q=f f S=mgcos30S=mgcos30(S S S)=60JS)=60J电动机多消耗的电能为电动机多消耗的电能为 E EK K+E+EP P+Q=280J+Q=280J所以先匀加再匀速所以先匀加再匀速