重点高中物理传送带问题专题.doc

重点高中物理传送带问题专题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 传送带问题专题知识特点传送带上随行物受力复杂,运动情况复杂,功能转换关系复杂。基本方法解决传送带问题要特别注重物理过程的分析和理解,关键是分析传送带上随行物时一般以地面为参照系。1、对物体受力情况进行正确的分析,分清摩擦力的方向、摩擦力的突变。当传送带和随行物相对静止时,两者之间的摩擦力为恒定的静摩擦力或零;当两者由相对运动变为速度相等时,摩擦力往往会发生突变,即由滑动摩擦力变为静摩擦力或变为零,或者滑动摩擦力的方向发生改变。2、对运动情况进行分析分清物体的运动过程,明确传送带的运转方向。3、对功能转换关系进行分析,弄清能量的转换关系,明白摩擦力的做功情况,特别是物体与传送带间的相对位移。【示例1】一水平传送带长度为20m,以2m/s的速度做匀速运动,,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时间为多少?【示例1】解:物体加速度a=μg=1m/s2,经t1==2s与传送带相对静止,所发生的位移S1=at12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2==9s,所以共需时间t=t1+t2=11s【讨论】1、在物体和传送带达到共同速度时物体的位移,传送带的位移,物体和传送带的相对位移分别是多少?(S1=vt1=2m,S2=vt1=4m,Δs=s2-s1=2m)2、若物体质量m=2Kg,在物体和传送带达到共同速度的过程中传送带对物体所做的功,因摩擦而产生的热量分别是多少?(W1=μmgs1=mv2=4J,Q=μmgΔs=4J)情景变换一、当传送带不做匀速运动时【示例2】一水平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μ。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开始运动,当其速度达到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。【示例2】【解析】方法一:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿运动定律,可得设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有由于a<a0,故v<v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t',煤块的速度由v增加到v0,有此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有传送带上留下的黑色痕迹的长度由以上各式得【小结】本方法的思路是整体分析两物体的运动情况,分别对两个物体的全过程求位移。方法二:第一阶段:传送带由静止开始加速到速度v0,设经历时间为t,煤块加速到v,有v ①v②传送带和煤块的位移分别为s1和s2,③④第二阶段:煤块继续加速到v0,设经历时间为,有v⑤传送带和煤块的位移分别为s3和s4,有⑥⑦传送带上留下的黑色痕迹的长度由以上各式得【小结】本方法的思路是分两段分析两物体的运动情况,分别对两个物体的两个阶段求位移,最后再找相对位移关系。方法三:传送带加速到v0,有①传送