高考物理-有關(guān)傳送帶的一組典型試題的攻克_第1頁
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文檔簡介

攻克傳送帶問題的關(guān)鍵在于理解傳送帶的運動特性、相對速度的概念以及如何建立數(shù)學(xué)模型。?傳送帶的基本運動特性:1.?水平傳送帶?:同向?:物體與傳送帶同向運動時,傳送帶會試圖使物體與其共速,摩擦力阻礙相對運動。反向?:物體在傳送帶上反向滑動時,末速度取較小值,物體折返前后所受摩擦力方向不變。2.?傾斜傳送帶?:上→下?:物體在B點受到的摩擦力方向會發(fā)生突變,轉(zhuǎn)折共速時摩擦力減小。下→上?:同理,轉(zhuǎn)折共速時摩擦力減小。解題步驟和技巧:

1.?確定問題類型?:明確是單向還是雙向傳送帶,物體的運動方向和速度等。2.?建立數(shù)學(xué)模型?:使用速度、時間、距離等物理量描述問題。3.?使用圖示輔助理解?:畫出傳送帶和物體的圖示,特別是雙向傳送帶或多物體同時運動的情況。4.?利用相對速度概念?:在雙向傳送帶問題中,使用相對速度概念分析物體之間的相對運動情況。5.?考慮邊界條件?:如傳送帶的長度、物體的起始和終止位置等。6.?處理時間因素?:仔細考慮物體在傳送帶上的運動時間及不同物體之間的相對時間關(guān)系。具體例題解析:1.?水平傳送帶問題?:物體放在勻速運動的傳送帶上,計算物體從一端到另一端的時間。物體在加速或減速運動過程中的位移和時間計算。2.?傾斜傳送帶問題?:物體在傾斜傳送帶上滑動,考慮摩擦力和重力的分量。轉(zhuǎn)折共速時,摩擦力減小,物體繼續(xù)加速或減速。通過理解傳送帶的運動特性、掌握相對速度的概念、建立數(shù)學(xué)模型、使用圖示輔助理解、考慮邊界條件和處理時間因素,可以有效地攻克傳送帶問題。3、物塊在傳送帶上的側(cè)向運動(很少見到的情形)

可見,解決傳送帶的問題,關(guān)鍵是解決摩擦力問題。

有關(guān)摩擦力的試題,確實有一定的難度,綜合性也往往較強,這時候?qū)φn本基礎(chǔ)知識的深刻理解以及熟悉思路和方法就顯得格外重要。有的老師還喜歡按照有關(guān)課外資料講的摩擦角概念進行解答。其實,引入新概念并不一定好,最重要的還是熟悉思路和方法,并且具備實際能力。

例題一、某實驗室在模擬物流的分揀過程,如圖所示,讓質(zhì)量m=0.5kg的物塊隨水平傳送帶以速度v=2m/s向前運動,經(jīng)過一段寬度s=2m的風(fēng)洞區(qū)域后被吹落下傳送帶,a、b、d、c為風(fēng)洞的邊界線與傳送帶邊緣的交點,物塊在風(fēng)洞區(qū)域中受到垂直于傳送帶方向的恒定作用力F,大小為2N。已知傳送帶的寬度L=2m,初始時物塊位于傳送帶中線位置,物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,物塊的尺寸遠小于傳送帶的寬度,重力加速度g的大小取10m/s2。下列說法正確的是()A.物塊受到的滑動摩擦力方向始終與運動方向相反B.物塊脫離傳送帶時的速度約為1.4m/sC.物塊于c點處脫離傳送帶D.若增大傳送帶的速度,物塊將不能脫離傳送帶【答案】C【難度】0.4

【來源】山西省大同市2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期2月模擬測評理綜物理試題(B卷)吉林省延邊第二中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期第一次階段考試物理試卷【知識點】類平拋運動【詳解】A.物塊受到的滑動摩擦力方向與相對傳送帶的運動方向相反,根據(jù)題意可知,物塊相對傳送帶沿風(fēng)力方向運動,即摩擦力方向始終與風(fēng)力方向相反,物塊做類平拋運動,A錯誤;C.根據(jù)上述,物塊在風(fēng)洞區(qū)域做類平拋運動,在沿傳送帶方向做勻速直線運動,假設(shè),水平位移與風(fēng)洞區(qū)域?qū)捪嗟?,則有B錯誤;D.若增大傳送帶速度,根據(jù)上述可知,物塊通過風(fēng)洞區(qū)域時間變小,則沿風(fēng)力方向的分位移減小,可知,物塊將從邊界cd之間離開風(fēng)洞區(qū)域,之后物塊在垂直于傳送帶方向做勻減速直線運動,若傳送帶增加的速度較小,則在風(fēng)洞區(qū)域垂直于傳送帶方向加速的末速度較大,此時,物塊離開風(fēng)洞區(qū)域后,仍然能夠脫離傳送帶,D錯誤。

故選C。例題二、某實驗室模擬物流分揀裝置,讓物塊在表面粗糙的水平傳送帶上隨傳送帶傳輸時,經(jīng)過一段風(fēng)洞區(qū)域,使物塊恰好被分揀到傳送帶一側(cè)的平臺上。已知傳送帶的寬度d=0.98m(物塊位于傳送帶中間位置),傳送帶的速度v0=1m/s,物塊到達風(fēng)洞區(qū)域前與傳送帶共速。物塊的質(zhì)量m=500g,物塊在風(fēng)洞區(qū)域受到恒定的作用力F=2N,物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,風(fēng)洞區(qū)域的長度為L=0.7m。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,物塊的尺寸遠小于傳送帶的寬度,重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是()A.物塊進入風(fēng)洞區(qū)域后的加速度為B.物塊落到平臺上時的速度約為1.7m/sC.物塊與傳送帶間的摩擦生熱為0.49JD.若增大傳送帶的速度,物塊將不能落入平臺【答案】BC【難度】0.65【來源】河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試

物理預(yù)測卷(二)

【知識點】物塊在水平傳送帶上運動分析、利用能量守恒解決實際問題、平拋運動位移的計算【詳解】A.進入風(fēng)洞區(qū)域后,物塊與傳送帶在沿著傳送帶運動的方向共速,在垂直于傳送帶運動的方向上,由于F>μmg,物塊與傳送帶發(fā)生相對滑動,由牛頓第二定律物塊剛好在離開風(fēng)洞區(qū)域時做類平拋運動落入平臺,物塊落入平臺時的速度等于物塊離開傳送帶時的速度故C正確;D.若增大傳送帶的速度,則物塊經(jīng)過風(fēng)洞區(qū)域時間t減小,在垂直于傳送帶運動方向位移y減小,則物塊在出風(fēng)洞區(qū)域時沒有落入平臺,但其在垂直于傳送帶運動方向上仍有分速度,在摩擦力的作用下,在該方向上做勻減速運動,因此仍有可能落入平臺,故D錯誤。

故選BC?!军c睛】物塊在垂直傳送帶速度的方向上的運動情況為在風(fēng)洞區(qū)域先加速,離開風(fēng)洞區(qū)域后減速,到達傳送帶邊緣時物塊與傳送帶共速時,對應(yīng)能使物塊落在平臺上的傳送帶可以增加到的最大速度。例題三、某生產(chǎn)車間對香皂包裝進行檢驗,為檢驗香皂盒里是否有香皂,讓香皂盒在傳送帶上隨傳送帶傳輸時,經(jīng)過一段風(fēng)洞區(qū)域,使空皂盒被吹離傳送帶,裝有香皂的盒子繼續(xù)隨傳送帶一起運動,如圖所示。已知傳送帶的寬度d=0.96m,香皂盒到達風(fēng)洞區(qū)域前都位于傳送帶的中央。空香皂盒的質(zhì)量為m=20g,香皂及香皂盒的總質(zhì)量為M=100g,香皂盒與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,風(fēng)洞區(qū)域的寬度為L=0.6m,風(fēng)洞可以對香皂盒產(chǎn)生與傳送帶垂直的恒定作用力F=0.24N,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,香皂盒的尺寸遠小于傳送帶的寬度,取重力加速度g=10m/s2,試求:(1)空香皂盒在風(fēng)洞區(qū)域的加速度a1的大??;(2)為使空香皂盒能離開傳送帶,傳送帶允許的最大速度vm為多少?【答案】(1)8m/s2;(2)3m/s

【難度】0.65【來源】2021屆山西省臨汾市高三上學(xué)期高考考前適應(yīng)性訓(xùn)練理綜物理試題(一)

【知識點】一個勻速和一個變速運動的合成【詳解】(1)對空香皂盒,根據(jù)牛頓第二定律F﹣μmg=ma1解得a1=8m/s2(2)始終以傳送帶為參考系進行分析。傳送帶速度最大時,香皂盒被風(fēng)吹的時間最短此時空香皂盒在垂直傳送帶速度的方向上的運動情況是先加速(在風(fēng)洞區(qū)域),然后減速離開風(fēng)洞區(qū)域),到達傳送帶邊緣時速度恰好減為零。設(shè)加速時間為t1,減速時間為t2,相對傳送帶的加速距離為x1,減速距離為x2,則香皂盒減速過程的加速度聯(lián)立解得

t1=0.2s

vm=3m/s

例題四、某物流公司分揀物品時通常采用傳送帶,為模擬分揀過程,建立以下模型。如圖所示,讓質(zhì)量m=1.0kg、可視為質(zhì)點的有色物塊位于寬度L=2.0m的水平傳送帶中線位置,且隨水平傳送帶以速度v=2.0m/s向右運動,經(jīng)過一段寬度s=2.0m的風(fēng)洞區(qū)域后被吹落下傳送帶,a、b、d、c為風(fēng)洞的邊界線與傳送帶邊緣的交點,有色物塊在風(fēng)洞區(qū)域中受到垂直于傳送帶方向的恒定作用力F=4.0N。已知有色物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2。下列說法正確的是()

A.有色物塊受到的滑動摩擦力方向始終與運動方向相反B.有色物塊脫離傳送帶時的速度約為2.8m/sC.有色物塊于c點右側(cè)處脫離傳送帶D.若增大傳送帶的速度,有色物塊在傳送帶上留下痕跡可能如圖1所示答案:B來源:湖南省三湘名校教育聯(lián)盟2024屆高三第二次大聯(lián)考物理試題及答案第2題、2024年貴州省高考物理模擬試卷B第1題。例題五、9.某物流公司分揀物品時通常采用傳送帶,為模擬分揀過程,建立以下模型。如圖所示,讓可視為質(zhì)點的有色物塊位于水平傳送帶中線位置,且隨水平傳送帶以相同速度向右運動,經(jīng)過一段風(fēng)洞區(qū)域從側(cè)面被吹落下傳送帶,a、b、d、c為風(fēng)洞的邊界線與傳送帶邊緣的交點,已知有色物塊在風(fēng)洞區(qū)域中受到垂直于傳送帶方向的作用力

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