傳送帶問題分類解析
傳送帶是應用比較廣泛的一種傳送裝置,以其為素材的物理題大都具有情景模糊、條件隱蔽、過程復雜的特點。2003年高考最后一題的傳送帶問題,讓很多考生痛失22分,也使傳送帶問題成為人民關注的熱點。但不管傳送帶如何運動,只要我們分析清楚物體所受的摩擦力的大小、方向的變化情況,就不難分析物體的狀態(tài)變化情況。因為不同的放置,傳送帶上物體的受力情況不同,導致運動情況也不同,現(xiàn)將傳送帶按放置情況分析如下:
下面就此類問題分析總結如下:
一、水平傳送帶問題的變化類型
例1.如圖,水平傳送帶兩個轉動軸軸心相距
解析:物塊放到傳送帶上后先做勻加速運動,若傳送帶足夠長,勻加速運動到與傳送帶同速后再與傳送帶一同向前做勻速運動
物塊勻加速間=4s
物塊勻加速位移=
∵
物塊勻速運動的時間
∴物塊到達傳送帶又端的時間為:
例2.(1)題中,若水平傳送帶兩個轉動軸心相距為
解析:若平傳送帶軸心相距
例3.(1)題中,若提高傳送帶的速度,可以使物體從傳送帶的一端傳到另一端所用的時間縮短。為使物體傳到另一端所用的時間最短,傳送帶的最小速度是多少?
解析:當物體一直做勻加速運動時,到達傳送帶另一端所用時間最短,所以傳送帶最小速度為:
變式訓練:如圖,一物塊沿斜面由H高處
由靜止滑下,斜面與水平傳送帶相連處為光滑
圓弧,物體滑離傳送帶后做平拋運動,當傳送
帶靜止時,物體恰落在水平地面上的A點,則
下列說法正確的是(BC)。
A.當傳送帶逆時針轉動時,物體落點一定在
A點的左側
B.當傳送帶逆時針轉動時,物體落點一定落在A點
C.當傳送帶順時針轉動時,物體落點可能落在A點
D.當傳送帶順時針轉動時,物體落點一定在A點的右側
二.傾斜傳送帶問題的變化類型
例1:如圖所示,傾斜傳送帶與水平方向的夾角為θ=37°,將一小物塊輕輕放在正在以速度v=
解析:物塊放到傳送帶上后,沿斜面向下做勻加速直線運動,開始相對于傳動帶向后運動,受到的摩擦力向前(物體受力如圖所示),所以:
(1)
;(2)
(3)
(4)
由以上四式可得:
當物體加速到與傳送帶同速時,位移為:
物塊加速到與傳送帶同速后,由于,所以物塊相對于傳送帶向下運動,摩擦力變?yōu)檠匦泵嫦蛏希ㄊ芰θ鐖D示)所以加速度為
因此物體運動的總時間為
例2:上題中若,物塊下滑時間為多少?
解析:若,開始(即物塊與傳送帶同速前)物體運動情況與上題相同,即,當物塊與傳送帶同速后,由于,所以物塊與傳送帶同速后與傳送帶一起做勻速運動,則,因此時間為:。
變式訓練:(如圖所示)傳送帶與水平方向夾角為θ,當傳送帶靜止時,在傳送帶上端輕放一小物塊A,物塊下滑到底端時間為T,則下列說法正確的是(BD)。
A.當傳送帶逆時針轉動時,物塊下滑的時間一定大于t
B.當傳送帶逆時針轉動時,物塊下滑的時間一定等于t
C.當傳送帶順時針轉動時,物塊下滑的時間可能等于t
D.當傳送帶順時針轉動時,物塊下滑的時間一定小于t
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