4、.
P
Q
2、物塊從光滑斜面上的P點自由滑下通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的Q點.若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向勻速轉動,使傳送帶隨之運動,如圖所示,物塊仍從P點自由滑下,則( )
A.物塊有可能落不到地面 B.物塊將仍落在Q點
C.物塊將會落在Q點的左邊 D.物塊將會落在Q點的右邊
例題二:
1、如圖所示,傳送帶與地面的傾角θ=37,從A端到B端的長度為16m,傳送帶以v0=10m/s的速度沿逆時針方向轉動。在傳送帶上端A處無初速地放置一個質量為0.5kg的物體,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,求物體從A端運動到B端所需的時間是多少?(sin37=0.
5、6,cos37=0.8)
答案:2s
2.如圖3-2-24所示,傳送帶兩輪A、B的距離L=11 m,皮帶以恒定速度v=2 m/s運動,現(xiàn)將一質量為m的物塊無初速度地放在A端,若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8,傳送帶的傾角為α=37,那么物塊m從A端運到B端所需的時間是多少?(g取10 m/s2,cos37=0.8)
答案:8 s
練習:
1、如圖所示的傳送皮帶,其水平部分AB長sAB=2m,BC與水平面夾角θ=37,長度sBC =4m,一小物體P與傳送帶的動摩擦因數(shù)=0.25,皮帶沿A至B方向運行,速率為v=2
6、m/s,若把物體P放在A點處,它將被傳送帶送到C點,且物體P不脫離皮帶,求物體從A點被傳送到C點所用的時間.(sin37=0.6,g=l0m/s2)
例題三:
1、一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質點),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ。初始時,傳送帶與煤塊都是靜止?,F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度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。
答案;、
2、如圖所示,水平長傳送帶始終以速度v=3m/s勻速運動?,F(xiàn)將一質量為m=1kg
7、的物塊放于左端(無初速度)。最終物體與傳送帶一起以3m/s的速度運動,在物塊由速度為零增加至v=3m/s的過程中,求:
?。?)由于摩擦而產生的熱量。
?。?)由于放了物塊,帶動傳送帶的電動機消耗多少電能?
答案:4.5J 9J
3、如圖所示,AB是一段位于豎直平面內的光滑軌道,高度為h,末端B處的切線方向水平。一個質量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端后飛出,落在地面上的C點,軌跡如圖中虛線BC所示,已知它落地時相對于B點的水平位移OC=L。
現(xiàn)在軌道下方緊貼B點安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端與B點的距離為,當傳送
8、帶靜止時,讓小物體P再次從A點靜止釋放,它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面上的C點。當驅動輪轉動而帶動傳送帶以速度v勻速向右運動時(其他條件不變),物體P的落地點為D。不計空氣阻力,問(1)傳送帶速度v的大小滿足什么條件時,點O、D之間的距離s有最小值?這個最小值為多少?
(2)傳送帶速度v的大小滿足什么條件時,點O、D之間的距離s有最大值,這個最大值是多少?
答案:(2)v≤時,點O、D之間的距離最小,落點D與點C重合。
(2)答案: 、練習:
1、如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=30,皮帶在電動機的帶動下,始
9、終保持v0=2m/s的速率運行?,F(xiàn)把一質量m=10kg的工件(可看做質點)輕輕放在皮帶的底端,經時間t=1.9s,工件被傳送到h=1.5m的高處,取g=10m/s2。求:
(1)工件與皮帶間的動摩擦因數(shù);
?。?)電動機由于傳送工件多消耗的電能。
2、如圖所示,一質量為m的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度地滑下,槽的底端B與水平傳A帶相接,傳送帶的運行速度為v0,長為L,滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運動,滑到傳送帶右端C時,恰好被加速到與傳送帶的速度相同.求:
(1)滑塊到達底端B時的速度v;(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);
(3)此過程
10、中,由于克服摩擦力做功而產生的熱量Q.
練習答案:
例一:1、B 2、B
例二:1、2.4s
例三:1、答案:μ= 230J
2、(1)(2)(3)
傳送帶專題訓練
1、如圖5所示,足夠長的水平傳送帶以恒定的速度V1沿順時針方向轉動,傳送帶右端有一傳送帶等高的光滑平臺,物體以速度V2向左滑上傳送帶,經過一段時間后又返回到光滑平臺上,此時物體速度為 ,則下列說法正確的是( )
A.若V2>V1,則= V1, B.若V2<V1,則= V2,
C.無論V2多大,總有= V2, D
11、只有V2=V1時,才有= V1
2、如圖所示,一質量為m的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度地滑下,槽的底端B與水平傳A帶相接,傳送帶的運行速度為v0,長為L,滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運動,滑到傳送帶右端C時,恰好被加速到與傳送帶的速度相同.求:
(1)滑塊到達底端B時的速度v;(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);
(3)此過程中,由于克服摩擦力做功而產生的熱量Q.
3、水平的淺色長傳送帶上放置一質量為0.5kg的煤塊.煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)
μ =0.2.初始時,傳送帶與煤塊都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0=3m/s2開始運動,其速度達到
12、v=6m/s后,便以此速度做勻速運動.經過一段時間,煤塊在傳送帶上留下一段黑色痕跡后,煤塊相對傳送帶不再滑動.g取10m/s2.(1)請你從物理學角度簡要說明黑色痕跡形成的原因,并求此過程中煤塊所受滑動摩擦力的大?。?(2)求黑色痕跡的長度.
4、如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶的長度為L=8 m,傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0. 2 m,傳送帶的上部距地面的高度為h=0. 45 m.現(xiàn)有一個旅行包(視為質點)以速度v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶.已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數(shù)為.皮帶輪與皮帶之間始終不打滑.g取10 m/s2.討論下列問題:
13、
(1)若傳送帶靜止,旅行包滑到B點時,人若沒有及時取下,旅行包將從B端滑落.則包的落地點距B端的水平距離為多少?
(2)設皮帶輪順時針勻速轉動,若皮帶輪的角速度,旅行包落地點距B端的水平距離又為多少?
(3)設皮帶輪以不同的角速度順時針勻速轉動,畫出旅行包落地點距B端的水平距離s隨皮帶輪的角速度變化的圖象.
5、如圖12所示,水平傳送帶的長度L=5m,皮帶輪的半徑R=0.1m,皮帶輪以角速度順時針勻速轉動.現(xiàn)有一小物體(視為質點)以水平速度v0從A點滑上傳送帶,越過B點后做平拋運動,其水平位移為S.保持物體的初速度v0不變,多次改變皮帶輪的角速度,依次測量水平位移S,得到如圖13所示
14、的S—圖像.回答下列問題:(取g=10m/s2)
(1)當rad/s時,物體在A、B之間做什么運動?(2)B端距地面的高度h為多大?(3)物塊的初速度v0多大?
圖12
v0
圖13
/rad/s
S/m
3
1
30
10
6、如圖所示,傾角為30的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s速度運動,運動方向如圖所示。一個質量為m的物體(物體可以視為質點),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經過A點時,不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計其速率變化。物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)
15、為0.5 ,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點處,重力加速度g=10m/s2,則:(1) 物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長時間?
(2) 傳送帶左右兩端AB間的距離LAB為多少?(3) 如果將物體輕輕放在傳送帶左端的B點,它沿斜面上滑的最大高度為多少?
7、如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=300,皮帶在電動機的帶動下,始終保持V0=2m/s的速度運行?,F(xiàn)把一質量為m=10kg的工件(可視為質點)輕輕放在皮帶的底端,經時間1.9s,工件被傳送到h=1.5m的高處,取g=10m/s2。求
(1)工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)(2) 電動機由于傳送工件多
16、消耗的電能
8、如圖所示,傳輸帶與水平面間的傾角為θ=370,傳送帶以v=10m/s的速度運行,在傳送帶上端A處無初速地放上質量為m=0.5kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,若傳送帶A到B的長度為S=16m,求物體從A運動到B的時間為多少?
(sin 37=0.6, cos37=0.8)
17、
傳送帶練習答案;
1、AB
2、解:(1)設滑塊到達B點的速度為v,由機械能守恒定律,有
. 得
(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運動,設到達C速度為v0,有
mg =ma
聯(lián)解得
(3) 滑塊從B點到C的位移為
滑塊相對傳送帶的位移為
產生的熱量為
聯(lián)解得
3、(1)形成原因:由于煤塊與傳送帶之間的相對運動及滑動摩擦力的作用而產生
煤塊受到滑動摩擦力為 =1N
(2)黑色痕跡的長度即為煤塊與傳送帶發(fā)生滑動
18、過程中的相對位移.
煤塊運動的加速度為
煤塊與傳送帶相對靜止所用時間
通過的位移
在煤塊與傳送帶相對滑動的時間內,傳送帶由靜止加速到6m/s所用時間
剩余時間 做勻速運動
傳送帶總的位移為
所求長度為
4、解:(1)旅行包做勻減速運動
旅行包到達B端速度為
包的落地點距B端的水平距離為
(2)當= 40 rad/s時,皮帶速度為.
旅行包從開始到v1=8 m/s時,其位移
以后旅行包做勻速直線運動,所以旅行包到達B端的速度也為v1= 8m/s,
包的落地點距B端的水平距離為
19、
(3)如圖所示.
5、解:(1)物體的水平位移相同,說明物體離開B點的速度相同,物體的速度大于皮帶的速度,一直做勻減速運動。
(2)當ω=10rad/s時,物體經過B點的速度為
平拋運動:
解得 t=1s h=5m
(3)當ω>30rad/s時,水平位移不變,說明物體在AB之間一直加速,其末速度
當0≤ω≤10rad/s時,有
當ω≥30rad/s時,有
20、
解得
6、(1)對物體在斜面上運動,有
得
(2)對物體從開始運動到傳送帶AB的中點處,由動能定理,有
得
(3)對物體從傳送帶的B點到與傳送帶共速,由動能定理,有
得
知物體在到達A點前速度與傳送帶相等。
又對物體從A點到斜面最高點,由動能定理,有
得
7、解:(1)設工件先勻加速再勻速,有
解得勻加速時間
21、為 t1=0.8s
勻加速加速度為
又對工件,由牛頓第二定律,有 μmgcosθ-mgsinθ=ma
解得
(2)工件在勻加速時間內皮帶的位移為 s皮= v0 t1=1.6m
工件勻加速位移
工件相對皮帶位移 s相= s皮-s1=0.8m
摩擦生熱 Q=μmgcosθs相=60J
工件獲得動能
工件增加勢能 Ep=mgh=150J
電動機多消耗的電能 E=Q+Ek+Ep=230J
8、解: 若傳送帶順時針方向轉動時,則物體向下作勻加速運動,有
物體加速到10m/s的時間為
此段時間內物體下滑的距離為
因 ,可知此后物體一直向下作加速運動,有
又 (2分) 解得
則物體從A到B的時間為
若傳送帶逆時針方向轉動時,則物體一直向下作勻加速運動,有
又由 得
因此物體從A運動到B的時間為2s或4s
12