高中物理傳遞帶專題題目與問題詳解高中物理傳遞帶專題題目與問題詳解高中物理傳遞帶專題題目與問題詳解合用文檔傳達帶問題一、傳達帶問題中力與運動情況解析1、水平傳達帶上的力與運動情況解析例1水平傳達帶被廣泛地應用于車站、碼頭，工廠、車間。以下列圖為水平傳達帶裝置表示圖，繃緊的傳送帶AB向來保持v0＝2m/s的恒定速率運轉，一質量為m的工件無初速度地放在A處，傳達帶對工件的滑動摩擦力使工件開始做勻加速直線運動，設工件與傳達帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2,AB的之間距離為L＝10m，g取10m/s2．求工件從A處運動到B地方用的時間．例2：如圖甲所示為車站使用的水平傳達帶的模型，傳達帶長L＝8m，以速度v＝4m/s沿順時針方向勻速轉動，現(xiàn)有一個質量為m＝10kg的旅行包以速度v0＝10m/s的初速度水平川滑上水平傳達帶．已知旅行包與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.6，則旅行包從傳達帶的A端到B端所需要的時間是多少？（g＝10m/s2,且可將旅行包視為質點．）圖甲例3、以下列圖為車站使用的水平傳達帶裝置的表示圖，繃緊的傳達帶向來保持3.0m／s的恒定速率運轉，傳送帶的水平部分AB距水平川面的高度為h=0.45m.現(xiàn)有一行李包(可視為質點)由A端被傳達到B端，且傳達到B端時沒有被及時取下，行李包從B端水平拋出，不計空氣阻力，2g取10m/s若行李包從B端水平拋出的初速v＝／s，求它在空中運動的時間和飛出的水平距離；(2)若行李包以v0＝1.0m／s的初速從A端向右滑行，包與傳達帶間的動摩擦因數(shù)μ＝，要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所求的水平距離，求傳達帶的長度L應滿足的條件？LABh例4一水平的淺色長傳達帶上放置一煤塊（可視為質點），煤塊與傳達帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的。現(xiàn)讓傳達帶以恒定的加速度a0開始運動，當其速度達到v0后，便以此速度做勻速運動，經(jīng)過一段時間，煤塊在傳達帶上留下了一段黑色印跡后，煤塊相對于傳達帶不再滑動。求此黑色印跡的長度．文案大全合用文檔2、斜奉上的力與運情況解析例4．如所示，送與水平方向37°角，ABL＝16m的送以恒定速度v＝10m/s運，在送上端A無初速放量m＝0.5kg的物，物與面的摩擦因數(shù)μ＝，求：（1）當送，物從A到B所的多少？（2）當送逆，物從A到B所的多少？A(sin37°＝，cos37°＝，取g＝10m/s2)．B3703、水平和斜合奉上的力與運情況解析例5如甲所示的送，其水平部分ab的度2m，斜部分bc的度4m，bc與水平面的角θ＝37°，將一小物A（可點）放在送的a端，物A與送之的摩擦因數(shù)μ＝．送沿甲所示方向以v＝2m/s的速度勻速運，若物A始未走開送，求小物A從a端被送到c端所用的？（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6,cos37°＝0.8）甲例6如所示的送以速度V=2m/s勻速運轉，AB部分水平，BC部分與水平面之的角30°，AB與BC的距離都是12m，工件與送的摩擦因數(shù)3，將量5kg的工件放在送的6端，假工件始沒有走開送，求：1）工件在AB上做加速運程中的位移2）工件在滑到C點的速度大小4、形奉上的力與運情況解析例7、如所示10只相同的子并排水平排列，心分O1、O2、O3?O10，已知O1O10=3.6m，水平通心，所有子均以4r/s的速。將一根0.8m、量2.0kg的勻木板平放在些子的左端，木板左端恰好與O1直，木板與的摩擦因數(shù)0.16，求：.木板水平移的（不與的摩擦，g取10m/s2）.O1OOO1023文案大全合用文檔二、傳達帶問題中能量轉變情況的解析1、水平傳達帶上的能量轉變情況解析例8、以下列圖，水平傳達帶以速度v勻速運動，一質量為m的小木塊由靜止輕放到傳達帶上，若小木塊與傳達帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，當小木塊與傳達帶相對靜止時，系統(tǒng)轉變的內(nèi)能是( )A、mv2B、2mv2C、1mv2D、1mv2422、傾斜傳達帶上的能量轉變情況解析例9、以下列圖，電動機帶著繃緊的傳達帶向來以v0＝2m/s的速度運動，傳達帶與水平面的夾角θ＝30°，現(xiàn)把一質量為m＝10kg的工件輕輕地放在皮帶的底端，經(jīng)過一段時間后，工件被送到高h＝2m的平臺上，已知工件與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝3，除此之外，不記其他耗費。求電動機由于傳達工件多耗資的電能。2（取g＝10m/s2）AB300例10、“潮汐發(fā)電”是大海能利用中發(fā)展最早、規(guī)模最大、技術較成熟的一種方式。某海港的貨運碼頭，就是利用“潮汐發(fā)電”為皮帶式傳達機供電，圖1所示為皮帶式傳達機往船上裝煤。本題計算中取sin18°=0.31,cos18°=0.95,水的密度1.0103kg/m3,g10m/s2。（1）皮帶式傳達機表示圖如圖2所示，傳達帶與水平方向的角度18，傳達帶的傳達距離為，它向來以，、的速度運轉。在傳達帶的最低點，漏斗中的煤自由落到傳達帶上（能夠為煤的初速度為0），煤與傳達帶之間的動摩擦因數(shù)求：從煤落在傳達帶上到運至傳達帶最高點經(jīng)歷的時間t；2）圖3為潮汐發(fā)電的表示圖。左側是大海，中間有水壩，水壩下裝有發(fā)電機，右側是水庫，當漲潮到海平面最高時開閘，水由通道進入海灣水庫，發(fā)電機在水流的推動下發(fā)電，待庫內(nèi)水面升至最高點時關閉閘門；當落潮到海平面最低時，開閘放水發(fā)電。設某汐發(fā)電站發(fā)電有效庫容×106m3，平均潮差△h=4.8m，一天漲落潮兩次，發(fā)電四次。水流發(fā)電的效率110%。求該電站一天內(nèi)利用潮汐發(fā)電的平均功率P；（3）傳達機正常運轉時，1秒鐘有m=50kg的煤從漏斗中落到傳達帶上。帶動傳達帶的電動機將輸入電能轉變?yōu)闄C械能的效率280%，電動機輸出機械能的20%用來戰(zhàn)勝傳達帶各部件的摩擦（不包括傳達帶與煤之間的摩擦）以維傳達帶的正常運轉。若用潮汐發(fā)電站發(fā)出的電給傳達機供電，能同時使多少臺這樣的傳達機正常運轉？文案大全合用文檔3、水平和傾斜組合傳達帶上的能量轉變情況解析例11、一傳達帶裝置表示如圖，其中傳達帶經(jīng)過AB地域時是水平的，經(jīng)過BC地域時變?yōu)閳A孤形（圓孤由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過CD地域時是傾斜的，AB和CD都與BC相切。現(xiàn)將大量的質量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳達帶上，放置時初速為零，經(jīng)傳達帶運送到D處，D和A的高度差為h．牢固工作時傳達帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L．每個箱在A處投放后，在到達B從前已經(jīng)相對于傳達帶靜止，且此后也不再滑動（忽略經(jīng)BC段時的渺小滑動）．已知在一段相當長的時間T內(nèi)，共運送小貨箱的數(shù)目為N．這裝置由電動機帶動，傳達帶與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦．求電動機的平均輸出功率P．4、變形傳達帶上的能量轉變情況解析例12、以下列圖，用半徑為r＝的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長為＝L2.8m、質量為m＝10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.3和μ2＝0.1。鐵板從一端放入工作臺的滾輪下，工作時滾輪對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為N＝100N，在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉動的角速度恒為ω＝5rad/s，g取10m/s2。求：加工一塊鐵板電動機要耗資多少電能？（不考慮電動機自己的能耗）滾輪鐵板文案大全合用文檔例1解答設工件做加速運動的加速度為a，加速的時間為t1，加速運動的位移為l，依照牛頓第二定律，有：μmg=ma代入數(shù)據(jù)可得：a＝2m/s2工件加速運動的時間t＝v0a代入數(shù)據(jù)可得：t1＝1s此過程工件發(fā)生的位移12l=at12代入數(shù)據(jù)可得：l＝1m由于l＜L，因此工件沒有滑離傳達帶設工件隨傳達帶勻速運動的時間為t2，則t2＝Llv代入數(shù)據(jù)可得：t2＝因此工件從A處運動到B處的總時間t＝t1＋t2＝5.5s例2：解答設旅行包在傳達帶上做勻加速運動的時間為t1，即經(jīng)過t1時間，旅行包的速度達到v＝4m/s，由牛頓第二定律，有：mg=ma代入數(shù)據(jù)可得：a＝6m/s2t1＝v0va代入數(shù)據(jù)可得：t＝1s此時旅行包經(jīng)過的位移為s1，由勻加速運動的規(guī)律，v02v2有s1＝＝7m2g代入數(shù)據(jù)可得：s1＝7m＜L可知在勻加速運動階段，旅行包沒有滑離傳達帶，此后旅行包與傳達帶一起做勻速運動，設做勻速運動的時間為t2，則t2＝Ls1v代入數(shù)據(jù)可得：t＝0.25s故：旅行包在傳達帶上運動的時間為t＝t1＋t2＝1.25s例3、（1）設行李包在空中運動時間為t，飛出的水平距離為s，則h=1/2gt2①s＝vt②文案大全合用文檔代入數(shù)據(jù)得：t＝③s＝④（2）設行李包的質量為m，與傳達帶相對運動時的加速度為a，則滑動摩擦力⑤Fmgma代入數(shù)據(jù)得：a＝2⑥要使行李包從B端飛出的水平距離等于（1）中所求水平距離，行李包從B端飛出的水平拋出的初速度設行李被加速到時經(jīng)過的距離為s0，則22⑦2as0=v-v0代入數(shù)據(jù)得s0＝⑧故傳達帶的長度L應滿足的條件為：L≥例4解法1力和運動的見解依照“傳達帶上有黑色印跡”可知，煤塊與傳達帶之間發(fā)生了相對滑動，煤塊的加速度a小于傳達帶的加速度a0。依照牛頓第二定律，可得ag①設經(jīng)歷時間t，傳達帶由靜止開始加速到速度等于v0，煤塊則由靜止加速到v，有v0a0t②vat③由于aa0，故vv0，煤塊連續(xù)碰到滑動摩擦力的作用。再經(jīng)過時間t，煤塊的速度由v增加到v0，有v0vat④此后，煤塊與傳達帶運動速度相同，相對于傳達帶不再滑動，不再產(chǎn)生新的印跡．設在煤塊的速度從0增加到v0的整個過程中，傳達帶和煤塊搬動的距離分別為s0和s，有s01a0t2v0t⑤2sv02⑥2a傳達帶上留下的黑色印跡的長度ls0s⑦由以上各式得v02(a0g)⑧l(xiāng)2a0g解法2vt圖象法vv0傳達帶v煤塊O/at000μgv/作出煤塊、傳達帶的vt圖線以下列圖，圖中標斜線的三角形的面積，即為煤塊相對于傳達帶的位移，也即文案大全合用文檔傳達帶上留下的黑色印跡的長度．1①l2v0tv0v0②ta0g由①②解得v02(a0g)③la0g2例4．解析(1)當傳達帶順時針轉動時，設物塊的加速度為a，物塊碰到傳達帶恩賜的滑動摩擦力μmgcos37°方向沿斜面向上且小于物塊重力的分力mgsin37°，依照牛頓第二定律，有：mgsin37°-μmgcos37°＝ma代入數(shù)據(jù)可得：a＝2m/s2物塊在傳達帶上做加速度為a＝2m/s2的勻加速運動，設運動時間為t，2Lt＝a代入數(shù)據(jù)可得：t＝4s（2）物塊放上傳達帶的開始的一段時間受力情況如圖甲所示，前一階段物塊作初速為0的勻加速運動，設加速度為a1，由牛頓第二定律，有mgsin37°＋μmgcos37°=ma1,解得：a1＝10m/s2,設物塊加速時間為t1，則t1＝v，a1解得：t1=1s因位移s1=1a1t12=5m＜16m,說明物塊依舊在傳達帶上．2設后一階段物塊的加速度為a2,當物塊速度大于傳達帶速度時，其受力情況如圖乙所示．由牛頓第二定律，有：mgsin37°-μmgcos37°＝ma2,2解得a2＝2m/s，設后階段物塊下滑終究端所用的時間為t2．2由L－s＝vt＋a2t2/2，解得t2＝1s另一解－11s不合題意舍去．因此物塊從A到B的時間為：t＝t1＋t2＝2s例5解答設物塊在水平傳達帶上加速的過程中的加速度為a1，依照牛頓第二定律有：μmg＝ma1解得:a1＝2圖乙圖丙文案大全合用文檔設物塊A做運加速運動的時間為t1，t1＝va1解得：t1＝0.8s設物塊A相對傳達帶加速運動的位移為s，則s＝vt102解得：t1＝0.8m當A的速度達到2m/s時，A將隨傳達帶一起勻速運動，A在傳達帶水平段勻速運動的時間為t2，t2＝sabs1v解得：t2＝A在bc段碰到的摩擦力為滑動摩擦力，其大小為μmgcos37°，設A沿bc段下滑的加速度為a2，依照牛頓第二定律有，mgsin37°－μmgcos37°＝ma2解得：a2＝4m/s2依照運動學的關系，有：sbc＝vt3＋1at32其中sbc=4m，v=2m/s，2解得：t3＝1s，另一解t3＝－2s（不合題意，舍去）因此物塊A從傳達帶的a端傳達到c端所用的時間t＝t1＋t2＋t3＝例6、解：（1）設工件在傳達帶上時的加速度為a1，加速運動過程中的位移為s1由牛頓定律得：mgma1因此a1gs1V22263m2a13152106

①②（2）設當工件滑到BC部分上時物體的加速度為a2.則mgsin30mgcos30ma2③a2gsin30gcos302.5m/s2④因此，由V02－V2=2a2L得V0=8m/s⑤①②各4分，③④得3分，⑤2分，共16分oo110例7、解答（1）設輪子的半徑為r，由題意O110=3.6m，得輪子的半徑r＝＝0.2m.。O92輪子轉動的線速度為v2nr4n＝r/s代入數(shù)據(jù)可得：v＝木板碰到輪子的滑動摩擦力f＝μmg，木板在滑動摩擦力的作用下做加速運動板運動的加速度ag代入數(shù)據(jù)可得：a＝2文案大全合用文檔當木板運動的速度與輪子轉動的線速度v相等時，木板講作勻速運動。由以上推理得：板在輪子上作勻加速運動的時間為tv，a代入數(shù)據(jù)可得：t＝1s木板作勻加速運動發(fā)生的位移s11at22代入數(shù)據(jù)可得：s1注意到當木板的重心運動到O10時木板立刻開始翻轉、滑落，故木板“水平搬動”的距離板在作勻速運動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為s2因此，板運動的總時間為：tt1s21s2.4sv例8、解答假設小木塊達到與傳達帶達到共同速度所用的時間為t，在此過程中木塊的位移為s1，傳達帶的位移為s2，則有：s102vt1vt，s2vt即得：s2＝2s1①FN2對木塊由動能定理得：1mv20fs1②2對傳達帶和木塊由能量關系可知：E內(nèi)＝fs2－fs1③f由①②③可得：E內(nèi)＝1mv22mg故本題選D選項。例9、解答作出工件在傳達帶上受力以下列圖，f為皮帶恩賜工件的滑動摩擦力，對工件,依照牛頓第二定律，有：μmgcosθ－mgsinθ＝ma代入數(shù)據(jù)解得：a＝2.5m/s2mgcosθ工件達到傳達帶運轉速度v＝2m/s時所用的時間t＝v01a代入數(shù)據(jù)解得：t1＝工件在傳達帶上加速運動的距離為s1＝1at122代入數(shù)據(jù)解得：s1＝0.8m故有:s1＜h/sin30°說明工件在傳達帶上現(xiàn)做勻加速運動，再做勻速運動，工件到達平臺時的速度為2m/s．故工件增加的機械能E＝mgh＋1mv22代入數(shù)據(jù)得E＝220J設在t1時間內(nèi)傳達帶的位移為s2，故轉變的內(nèi)能為:W＝f(s2－s1)＝fs1代入數(shù)據(jù)得W＝60J電動機由于傳達工件多耗資的電能。△E=E＋W＝280J例10、解：（1）煤在傳達帶上的受力如右圖所示（1分）依照牛頓第二定律ngcosmgsinma（1分）設煤加速到v需要時間為t1vat1t12s（1分）文案大全合用文檔設煤加速運動的距離為s1v22as1s1（1分）設煤勻速運動的時間為t2Ls1vt2t236s（1分）總時間t=t1+t2=38s（1分）（2）一次發(fā)電，水的質量MV109kg（1分）重力勢能減少EPh（1分）Mg2一天發(fā)電的能量E4EP10%（2分）平均功率E（1分）Pt求出P=400kW（1分）（3）一臺傳達機，將1秒鐘內(nèi)落到傳達帶上的煤送到傳達帶上的最高點煤獲得的機械能為E機1mv2mgLsin（1分）2煤與傳達帶的相對位移svt1s1（1分）傳達帶與煤之間因摩擦因產(chǎn)生的熱Qmgcoss設同時使n臺傳達機正常運轉，依照能量守恒P80%80%n(1mv2mgLsinmgcoss)（3分）2求出n=30臺（2分）例11、解析以地面為參照系（下同），設傳達帶的運動速度為v0