傳送帶問題歸類分析

1、傳 送 帶 問 題 歸 類分 析傳送帶是運送貨物的一種省力工具，在裝卸運輸行業(yè)中有著廣泛的應用，只要稍加留心，在工廠、車站、機場、裝卸碼頭隨處可見繁忙運轉(zhuǎn)的傳送帶近年來“無論是平時訓練還是高考，均頻繁地以傳送帶為題材命題，表達了理論聯(lián)系實際，表達了把物理知識應用于日常生活和生產(chǎn)實際當中本文收集、整理了傳送帶相關(guān)問題，并從兩個視角進行分類剖析：一是從傳送帶問題的考查目標即：力與運動情況的分析、能量轉(zhuǎn)化情況的分析來剖析；二是從傳送帶的形式來剖析首先，概括下與傳送帶有關(guān)的知識： 一傳送帶分類：常見的幾種傳送帶模型 1.按放置方向分水平、傾斜和組合三種； 2.按轉(zhuǎn)向分順時針、逆時針轉(zhuǎn)兩種； 3.按運動

2、狀態(tài)分勻速、變速兩種。（2） 傳送帶特點：傳送帶的運動不受滑塊的影響，因為滑塊的參加，帶動傳送帶的電機要多輸出的能量等于滑塊機械能的增加量與摩擦生熱的和。 三受力分析：傳送帶模型中要注意摩擦力的突變發(fā)生在v物與v帶相同的時刻，對于傾斜傳送帶模型要分析mgsin與f的大小與方向。突變有下面三種： 1.滑動摩擦力消失； 2.滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力； 3.滑動摩擦力改變方向； 四運動分析： 1.注意參考系的選擇，傳送帶模型中選擇地面為參考系； 2.判斷共速以后是與傳送帶保持相對靜止作勻速運動呢？還是繼續(xù)加速運動？ 3.判斷傳送帶長度臨界之前是否滑出？ 五傳送帶問題中的功能分析 1.功能關(guān)系：WF=

3、EK+EP+Q。傳送帶的能量流向系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能、被傳送的物體的動能變化，被傳送物體勢能的增加。因此，電動機由于傳送工件多消耗的電能就包括了工件增加的動能和勢能以及摩擦產(chǎn)生的熱量。 2.對WF、Q的正確理解 a傳送帶做的功：WF=F·S帶 功率P=F× v帶 F由傳送帶受力平衡求得 b產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=f·S相對 c如物體無初速，放在水平傳送帶上，那么在整個加速過程中物體獲得的動能EK，因為摩擦而產(chǎn)生的熱量Q有如下關(guān)系：EK=Q= 。一對滑動摩擦力做的總功等于機械能轉(zhuǎn)化成熱能的值。而且這個總功在求法上比一般的相互作用力的總功更有特點，一般的一對相互作用力的功為Wf相s

4、相對，而在傳送帶中一對滑動摩擦力的功Wf相s，其中s為被傳送物體的實際路程，因為一對滑動摩擦力做功的情形是力的大小相等，位移不等恰好相差一倍，并且一個是正功一個是負功，其代數(shù)和是負值，這說明機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的量即是兩功差值的絕對值。六水平傳送帶問題的變化類型設(shè)傳送帶的速度為v帶，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，兩定滑輪之間的距離為L，物體置于傳送帶一端的初速度為v0。 1、v00， v0物體剛置于傳送帶上時由于受摩擦力作用，將做a =g的加速運動。假定物體從開始置于傳送帶上一直加速到離開傳送帶，那么其離開傳送帶時的速度為v，顯然有： v帶 時，物體在傳送帶上將先加速，后勻速。 

5、    v帶 時，物體在傳送帶上將一直加速。 2、 V0 0，且V0與V帶同向 1V0 v帶時，同上理可知，物體剛運動到帶上時，將做a =g 的加速運動，假定物體一直加速到離開傳送帶，那么其離開傳送帶時的速度為V ，顯然有：    V0 v帶 時，物體在傳送帶上將先加速后勻速。   v帶 時，物體在傳送帶上將一直加速。    2V0 v帶時，因V0 v帶，物體剛運動到傳送帶時，將做加速度大小為a = g的減速運動，假定物體一直減速到離開傳送帶，那么其離開傳送帶時的速度為V ，顯然 &#

6、160;  v帶 時，物體在傳送帶上將一直減速。     V0 v帶 時，物體在傳送帶上將先減速后勻速。    3、V0 0，且V0與V帶反向    此種情形下，物體剛運動到傳送帶上時將做加速度大小為 的減速運動，假定物體一直減速到離開傳送帶，那么其離開傳送帶時的速度為V ，顯然：    V 0，即V0時，物體將一直做減速運動直到從傳送帶的另一端離開傳送帶。    V0，即V0 時，物體將不會從傳送帶的另一端離開而從進入端離開，其可能的

7、運動情形有：    a、先沿V0方向減速，再反向加速直至從放入端離開傳送帶    b、先沿V0方向減速，再沿v0反向加速，最后勻速直至從放入端離開傳送帶。 七傾斜傳送帶問題的變化類型 1、V00    2、V0 0，且V0與 v帶同向 V0 v帶時 V0 v帶時 3、V0 0，且V0與 v帶反向 V0 v帶時 V0 v帶時當tan時，物塊在加速至與傳送帶速度相同后，物塊將與傳送帶相對靜止，并同傳送帶一起勻速運動；當tan時，物塊在獲得與傳送帶相同的速度后仍繼續(xù)加速八傳送帶模型的一般解法1.確定研究對象；2

8、.受力分析和運動分析，畫出受力分析圖和運動情景圖，注意摩擦力突變對物體運動的影響；3.分清楚研究過程，利用牛頓運動定律和運動學規(guī)律求解未知量。傳送帶的具體類型拋析：一、傳送帶問題中力與運動情況分析傳送帶的試題以力和運動的關(guān)系為多見，有水平方向的，有傾斜方向的，也有水平和傾斜兩個方向相結(jié)合的，還有變形的傳送帶在處理傳送帶上的力和運動的關(guān)系時，要依據(jù)物體的受力情況，判斷物體的運動性質(zhì)；也有依據(jù)物體的運動性質(zhì)，去求解物體的受力情況1、水平傳送帶上的力與運動情況分析例1 水平傳送帶被廣泛地應用于車站、碼頭，工廠、車間。如下圖為水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v02 m/s的恒定速率運行，

9、一質(zhì)量為m的工件無初速度地放在A處，傳送帶對工件的滑動摩擦力使工件開始做勻加速直線運動，設(shè)工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2 ,AB的之間距離為L10m ，g取10m/s2 求工件從A處運動到B處所用的時間例2： 如圖甲所示為車站使用的水平傳送帶的模型，傳送帶長L8m，以速度v4m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m10kg的旅行包以速度v010m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶旅行包與皮帶間的動摩擦因數(shù)為0.6 ，那么旅行包從傳送帶的A端到B端所需要的時間是多少？g10m/s2 ,且可將旅行包視為質(zhì)點圖 甲例3一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊可視為質(zhì)點，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。

10、初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運動，當其速度到達v0后，便以此速度做勻速運動，經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度2、傾斜傳送帶上的力與運動情況分析370AB例4如下圖，傳送帶與水平方向夾37°角，AB長為L16m的傳送帶以恒定速度v10m/s運動，在傳送帶上端A處無初速釋放質(zhì)量為m0.5kg的物塊，物塊與帶面間的動摩擦因數(shù)0.5，求：1當傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物塊從A到B所經(jīng)歷的時間為多少？ 2當傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，物塊從A到B所經(jīng)歷的時間為多少？ (sin37°0.6，cos37&

11、#176;0.8，取g10 m/s2)3、水平和傾斜組合傳送帶上的力與運動情況分析例5 如圖甲所示的傳送帶，其水平局部ab的長度為2 m，傾斜局部bc的長度為4 m，bc與水平面的夾角37°，現(xiàn)將一小物塊A可視為質(zhì)點輕輕放在傳送帶的a端，物塊A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.25傳送帶沿圖甲所示方向以v2 m/s 的速度勻速運動，假設(shè)物塊A始終未脫離傳送帶，試求小物塊A從a端被傳送到c端所用的時間？取g10m/s2 ，sin37°0.6 ,cos37°0.8 圖乙圖甲圖丙4、變形傳送帶上的力與運動情況分析O11O2O3O10例6 如下圖10只相同的輪子并排水平排列，圓

12、心分別為O1、O2、O3O10，O1O10=3.6m，水平轉(zhuǎn)軸通過圓心，所有輪子均繞軸以r/s的轉(zhuǎn)速順時針轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一根長0.8m、質(zhì)量為2.0kg的勻質(zhì)木板平放在這些輪子的左端，木板左端恰好與O1豎直對齊，木板與輪緣間的動摩擦因數(shù)為0.16，試求：.木板水平移動的總時間不計軸與輪間的摩擦，g取10m/s2. 二、傳送帶問題中能量轉(zhuǎn)化情況的分析1、水平傳送帶上的能量轉(zhuǎn)化情況分析例7 如下圖，水平傳送帶以速度v勻速運動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放到傳送帶上，假設(shè)小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，當小木塊與傳送帶相對靜止時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的內(nèi)能是( )FNfmgA、mv2 B、2mv2 C、 D、2、

13、傾斜傳送帶上的能量轉(zhuǎn)化情況分析300AB例8 如下圖，電動機帶著繃緊的傳送帶始終以v02 m/s的速度運動，傳送帶與水平面的夾角30°，現(xiàn)把一質(zhì)量為m10kg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h2m的平臺上，工件與皮帶之間的動摩擦因數(shù)，除此之外，不記其他損耗。求電動機由于傳送工件多消耗的電能。取g10 m/s23、水平和傾斜組合傳送帶上的能量轉(zhuǎn)化情況分析例9 一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時變?yōu)閳A孤形圓孤由光滑模板形成，未畫出，經(jīng)過CD區(qū)域時是傾斜的，AB和CD都與BC相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上，放置時初速為零，經(jīng)傳送帶運送到D處，D和A的高度差為h穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，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之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動忽略經(jīng)BC段時的微小滑動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，傳送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、變形傳送帶上的能量轉(zhuǎn)化情況分析鐵板滾輪例10 如下