(完整版)高中物理傳送帶問題(有答案)

1、-1-傳送帶問題例1:一水平傳送帶長度為20m以2m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，已知某物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,則從把該物體由靜止放到傳送帶的一端開始，到達(dá)另一端所需時(shí)間為多少？解:物體加速度a=g=1m/s2,經(jīng)t1=v/a=2s與傳送帶相對(duì)靜止，所發(fā)生的位移S1=1/2at12=2m,然后和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)t2=l-s1/v=9s,所以共需時(shí)間t=t1+t2=11s練習(xí)：在物體和傳送帶達(dá)到共同速度時(shí)物體的位移，傳送帶的位移，物體和傳送帶的相對(duì)位移分別是多少？(S1=1/2vt1=2m,S2=vt1=4m,s=s2-s1=2m)例2:如圖21所示，傳送帶與地面成夾角。=37,以10m/

2、s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,已知傳送帶從2B的長度L=16m則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【解析】【解析】物體放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度mgsinmgcos2a10m/s。m這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為：,_2-2-,v10t1一s1s,5mv16ma102a以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小?因?yàn)閙gsin。mgcos。)。-3-mgsinmgcosa?m22m/s。設(shè)物體完成剩余的位移s2所用的時(shí)間為t2,則S2,1.220 七 2

3、32 七 2,11m=10t2 七 22解得:t211s,或t2211s（舍去），所以：01s1s2s。如圖22所示，傳送帶與地面成夾角。=30,以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送=0.6,已知傳送帶例3:帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)從2B的長度L=16m則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？【解析】【解析】物體放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度mgsinmgcos2a8.46m/s。m這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為：v102t1s1.18s,si一5.91m16ma8.462a以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠?/p>

4、傳送帶向上，其加速度大小為零（因?yàn)閙gsin0mgcos。）。設(shè)物體完成剩余的位移s2所用的時(shí)間為t2,則s20t2,16”5.91m=10t2解得：t210.09s,所以：t總1.18s10.09s11.27so例4:如圖所示，傳送帶與地面成夾角0=37,以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，已知傳送帶從AB的長度L=5m則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？-4-5-【解析】物體放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度mgsinamgcos210m/s。這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到v10,s1s,a10ti10

5、m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為:25m2a此時(shí)物休剛好滑到傳送帶的低端。所以：館、1s。例題5:如圖所示，傳送帶與地面成夾角0下端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體，ArB的長度L=50m,則物體從A到B需要的時(shí)間為多少?=37,以10m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.9,已知傳送帶從-6-例題6:在民航和火車站可以看到用于對(duì)行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。到傳送帶上時(shí)，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。止，行李隨傳送帶一起前進(jìn)。靜止放到傳送帶上，由于滑動(dòng)摩擦力的作用，木箱以在傳送帶上后，傳送帶上將留下一段多長的摩擦痕跡？解法一：行李加速到0.2

6、5m/s所用的時(shí)間：t=四a行李的位移：x行李=at2=6(0.042)2m=0.0053m22傳送帶的位移：x傳送帶=V0t=0.25X0.042m=0.0105m【解析】【解析】物體放上傳送帶以后，開始一段時(shí)間，其運(yùn)動(dòng)加速度amgcosmgsin這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到v10s8.33s,a1.2_21.2m/s。10m/s為止，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移分別為:tiSi241.67mv50m2a以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?其加速度大小為零（因?yàn)閙gsin0mgcos0)。設(shè)物體完成剩余的位移s2所用的時(shí)間為t2,50g41.67m=10t2解得:t28.33s,所以:t總8

7、.33s8.33s16.66s。當(dāng)旅客把行李放隨后它們保持相對(duì)靜設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.25m/s，把質(zhì)量為5kg的木箱6m/s2的加速度前進(jìn)，那么這個(gè)木箱放025s=0.042s6-7-摩擦痕跡的長度：xx傳送帶x行李0.0052m5mm（求行李的位移時(shí)還可以用行李的平均速度乘以時(shí)間，行李做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),V0VO）2例題7:一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到 V V。后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于

8、傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長度?！窘馕觥俊窘馕觥糠椒ㄒ唬焊鶕?jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，煤塊的加速度 a a小于傳送帶的加速度 a a0O根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，可得ag設(shè)經(jīng)歷時(shí)間 t,t,傳送帶由靜止開始加速到速度等于 V V0,煤塊則由靜止加速到 v,v,有v0a0tvat由于 a aa a0，故 v vV V0，煤塊繼續(xù)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。再經(jīng)過時(shí)間 t t,煤塊的速度由 v v 增加到 V V0,有v0vat此后，煤塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)速度相同，相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，不再產(chǎn)生新的痕跡。設(shè)在煤塊的速度從0增加到 V V0的整個(gè)過程中，傳送帶和煤塊移動(dòng)的距離分別為

9、 S S0和 s,s,有c12S0atvt22V02a傳送帶上留下的黑色痕跡的長度ls0s方法四：用圖象法求解黑色痕跡的長度即為陰影部分三角形的面積，有：2,由以上各式得諾g)2ag畫出傳送帶和煤塊的Vt圖象，如圖26所示。V0g其中tia-8-l1V0（t2ti）項(xiàng)里業(yè)）箜 D22ga2ag例8:一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖2一乙已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ai,盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 a2?，F(xiàn)突-9-圖212然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從【解析】【解析】1.由牛頓第二定律：img=m

10、a由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)：vi2=2aix xi2.桌布從突然以恒定加速度a開始抽動(dòng)至圓盤剛離開桌布這段時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程。設(shè)桌布從盤下抽出所經(jīng)歷時(shí)間為t,在這段時(shí)間內(nèi)桌布移動(dòng)的距離為Xi,由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)：x x=1at22x xi=1ait22布1,而x=L+x xi23.圓盤離開桌布后在桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的過程。設(shè)圓盤離開桌布后在桌面上作勻減速運(yùn)動(dòng)，以擊表示加速度的大小，運(yùn)動(dòng)x2后便停下，由牛頓第二定律:2m（ma由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)：vi2=2a2x x2/1.X X2L Lx xi2練習(xí)：1.如圖所示，水平傳送帶以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放到傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩

11、擦因數(shù)為 a,當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，小木塊相對(duì)傳送帶的位移是多少？盤沒有從桌面上掉下的條件是:?（以g表示重力加速度）-10-【解【解析】析】-11-在木塊從開始加速至與傳送帶達(dá)到共同速度的過程中F摩FNmgF合mgagmm由公式v22ax22可得：xvv2a2g從木塊靜止至木塊與傳送帶達(dá)到相對(duì)靜止的過程中木塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)2vxvt傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移g木塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移2vxxx摩擦產(chǎn)生的熱:12mv22.如圖所示，傾角為37o的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L=7mt現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊放到傳送帶的頂端，使它從靜止開始沿傳送帶

12、下滑，已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為!1=0.25,取g=10m/s2。求木塊滑到底的過程中，相對(duì)傳送帶位移是多少？【解析】【解析】剛開始時(shí)，合力的大小為F F 合1=mgmgin37。+mgjmgjos37o,由牛頓第二定律，加速度大小a ai=旦1=8m/s2,m該過程所用時(shí)間，v01 11=0.5s,ai位移大小2s si=-=int2a1vvt-ag-12-二者速度大小相同后，合力的大小為F F 合2=m m 鳥in37o-mgmgpos37o,加速度大小3 32=2=4m/s2,m位移大小S S2=L L-s si=6m,所用時(shí)間1x2S S2=V Vot t2+&2七22得：t t2=1S。(另一個(gè)解 1 12=3s舍