高考物理传送带问题经典题型省名师优质课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,11.,传送带,第1页,1,水平传送带长,20m,，工件轻放于皮带一端，要使被传送工件从皮带一端经过,11s,传送到另一端，已知工件与传送带间动摩擦因数,=0.1,，则传送带匀速运动速度是,_m/s,。,解：,工件先做匀加速运动，后匀速运动。,a=mg/m,=1m/s,2,v,1,=,at,1,s,1,=1/2,at,1,2,s,2,=,v,1,t,2,=,at,1,(11-,t,1,),s,1,+s,2,=20,化简得,t,1,222,t,1,+40=0,解得,t,1,=2s,v,1,=,at,1,=2m/s,2,第2页,2,、,如图所表示，一水平方向足够长传送带以恒定速度,v,1,沿顺时针方向运动，一物体以水平速度,v,2,从右端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时速率为,v,2,，则以下说法正确是：,(),A,若,v,1,v,2,，则,v,2,v,2,C,不论,v,2,多大，总有,v,2,v,2,D,只有,v,1,v,2,时，才有,v,2,v,2,v,1,v,2,A B,解见下页,第3页,解：,v,1,v,2,物体向左匀减速运动和向右匀加速运动，加速度大小均为,a=g,.,若,v,1,v,2,，则物体先向左匀减速到,0,，位移为,s,，再一直向右匀加速返回到光滑水平面时，位移也为,s,，速度恰好等于,v,2,。,所以,A,、,B,正确,C,、,D,错误。,第4页,3,、如图所表示。水平传送装置由轮半径均为,主动轮,O,1,和从动轮,O,2,及传送带等组成。两轮轴心相距,L,=8.0m,，轮与传送带不打滑。现用此装置运输一袋面粉，已知面粉袋与传送带间动摩擦因数为,=0.4,，这袋面粉中间面粉可不停地从袋中渗出。,（,1,）当传送带以,v,0,=4.0m/s,速度匀速运动时，将这袋面粉由左端,O,2,正上方,A,点轻放在传送带上后，这袋面粉由,A,端运输到,O,1,正上方,B,端所用时间为多少？,（,2,）要想尽快将这带面粉由,A,端送到,B,端（设初速度仍为零），主动轮,O,1,转速最少应为多大？,（,3,）因为面粉渗漏，在运输这袋面粉过程中会在深色传送带上留下白色面粉痕迹。这袋面粉在传送带上留下痕迹最长能有多长,(,设袋初速度仍为零,)?,此时主,动轮转速应满足何种条件？,B,A,O,2,O,1,第5页,解：,B,A,O,2,O,1,设面粉袋质量为,m,，其在与传送带产生相当滑动过程中所受摩擦力,f=mg,。故而其加速度为,:,（,1,）若传送速带速度,v,带,=4.0m/s,，则面粉袋加速运动时间，,在,t,1,时间内位移为，,其后以,v,=4.0m/s,速度做匀速运动,s2,=,l,AB,s,1,=,vt,2,，解得,t,2,=1.5s,，,运动总时间为,t,=,t,1,+,t,2,=2.5s,（,2,）要想时间最短，,m,应一直向,B,端做加速运动，,可得,此时传送带运转速度为,第6页,4,、,如图所表示，两轮靠皮带传动，绷紧皮带一直保持,3m/s,速度水平匀速运动一质量为,1kg,小物体无初速度放到皮带轮,A,处，若物体与皮带动摩擦因数,0.2,，,AB,间距为,5.25m,取,g,=10m/s,2,（,1,）求物体从,A,到,B,所需时间；,（,2,）传送带对物体做了多少功？,（,3,）传送带与物体之间产生了多少热量？,v,A,B,解：,B,A,O,2O,1,第7页,解：,（,1,）,物体先做匀加速运动,速度到达,v,后做匀速运动,（,2,）,传送带对物体做功等于物体动能增量,（,3,）木块与传送带相对位移,S,=,vt,1,-,s,1,=2.25m,传送带与物体之间产生热量,第8页,5,如图（,a,）所表示，一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑,h,高度后进入水平传送带，传送带运行速度大小为,v,4m/s,，方向如图。滑块离开传送带后在离地,H,高处水平抛出，空气阻力不计，落地点与抛出点水平位移为,s,。改变,h,值测出对应,s,值，得到如图（,b,）所表示,h,0.8m,范围内,s,2,随,h,改变图线，由图线可知，抛出点离地高度为,H,_ m,，图中,h,x,_m,。,解见下页,s,2,/m,2,h,/m,0,h,x,3.2,32,96,0.8,（,b,）,L,h,v,H,s,（,a,）,10,1.6,第9页,由图像知：,h,=0.8m,时，,s,2,=32m,2,，,图像斜率,解得,h,x,=1.6m,解：,s,2,/m,2,h,/m,0,h,x,3.2,32,96,0.8,（,b,）,第10页,6,、,如图所表示，固定光滑圆弧轨道,ACB,半径为,0.8m,，,A,点与圆心,O,在同一水平线上，圆弧轨道底端,B,点与圆心在同一竖直线上,.,C,点离,B,点竖直高度为,0.2m,.,物块从轨道上,A,点由静止释放，滑过B,点后进入足够长水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方向运转，不计物块经过轨道与传送带交接处动能损失，物块与传送带间动摩擦因数为,0.1,，,g,取,10m/s,2,.,（,1,）求物块从,A,点下滑到,B,点时速度大小,.,（,2,）若物块从,A,点下滑到,传送带上后，又恰能返回,到,C,点，求物块在传送带,上第一次往返所用时间,.,C,A,B,O,第11页,解：,C,A,B,O,（,1,）,由机械能守恒定律得，,（,2,）,物块先在传送带上作匀减速直线运动，运动时间为,经过位移为,物块再在传送带上作匀加速直线运动，其末速度由,得,第12页,则匀加速直线运动时间为,所以物块在传送带上第一次往返所用时间为,匀速运动时间为,然后再作匀速运动，其经过位移为，,经过位移为,题目,第13页,7,如图所表示，倾角为,30,光滑斜面下端有一水平传送带，传送带正以,6m/s,速度运动，运动方向如图所表示。一个质量为,m,物体,(,物体能够视为质点,),，从,h,=3.2m,高处由静止沿斜面下滑，物体经过,A,点时，不论是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率改变。物体与传送带间动摩擦因数为,0.5,，物体向左最多能滑到传送带左右两端,AB,中点处，重力加速度,g=,10m/s,2,，则：,(1),物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？,(2),传送带左右两端,AB,间距离,L,AB,为多少？,(3),假如将物体轻轻放在传送带,左端,B,点,它沿斜面上滑,最大高度为多少？,h,v,A,B,30,第14页,解：（,1,）,（,2,）,传送带左右两端,AB,间距离为,L,第15页,第16页,（,3,）,h,v,A,B,30,物体在抵达,A,点前速度与传送带相等。,它沿斜面上滑最大高度为,h,题目,第17页,8,如图所表示为车站使用水平传送带模型，它水平传送带长度为,L,8m,，传送带皮带轮半径均为,R,0.2m,，传送带上部距地面高度为,h,0.45m,，现有一个旅行包（视为质点）以,v,0,10m/s,初速度水平地滑上水平传送带已知旅行包与皮带之间动摩擦因数为,0.6,皮带轮与皮带之间一直不打滑,g,取,10m/s,2,讨论以下问题：,若传送带静止，旅行包滑到,B,端时，人若没有及时取下，旅行包将从,B,端滑落则包落地点距,B,端水平距离为多少？,设皮带轮顺时针匀速转动，,若皮带轮角速度,1,=,40 rad/s,，,旅行包落地点距,B,端水平距离,又是多少？,L,h,B,A,v,0,第18页,设皮带轮以不一样角速度顺时针匀速转动，写出旅行包落地点距,B,端水平距离,s,随皮带轮角速度,改变关系式并画出,s,-,图象,/,rads,-1,s/,m,0,解：,（,1,）旅行包做匀减速运动,旅行包抵达,B,端速度为,包落地点距,B,端水平距离为,第19页,（,2当,1,=,40 rad/s,时，皮带速度为,v,1,=,1,R,=8m/s,当旅行包速度减为,v,1,=,8 m/s,时,在皮带上运动了位移,以后旅行包做匀速直线运动，所以旅行包抵达,B,端速度也为,v,1,=,8m/s,，,包落地点距,B,端水平距离为,（,3,）,皮带轮以不一样角速度顺时针匀速转动，,、若,0,V,皮,2 m/s,，即,0,10 rad/s,时，货物从,A,到,B,一直匀减速运动，,s,=0.6,（,m,）,、若,2 m/s,V,皮,10 m/s,，即,10,50 rad/s,时，,货物从,A,到,B,先减速再匀速运动：,V,B,=,R,若,V,皮,=10m/s,即,50 rad/s,时，货物从,A,到,B,匀速运动,落地点到,B,点水平距离：,题目,第20页,、因为若货物一直加速时，,货物在,B,点时速度：,v,B,=,14 m/s,，,若,10 m/s,V,皮,14 m/s,即,50,70 rad/s,时，货物从,A,到,B,先加速再匀速，,所以,v,B,=R,落地点到,B,点水平距离：,、若,V,皮,14 m/s,即,70 rad/s,时，货物一直加速，货物在,B,点时速度：,v,B,=,14 m/s,，,落地点到,C,点水平距离恒为：,画出水平距离,s,随皮带轮角速度,改变图象如图所表示,/rad,.,s,1,0,10,70,40,s,/m,0.6,2.4,4.2,题目,第,2,页,第21页,9,如图所表示，,AB,是一段位于竖直平面内光滑轨道,高度为,h,，末端,B,处切线方向水平一个质量为,m,小物体,P,从轨道顶端,A,处由静止释放，滑到,B,端后飞出，落到地面上,C,点，轨迹如图中虚线,BC,所表示已知它落地时相对于,B,点水平位移,OC,l,现在轨道下方紧贴,B,点安装一水平传送带，传送带右端与,B,距离为,l,/2,当传送带静止时，让,P,再次从,A,点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，依然落在地面,C,点当驱动轮转动从而带动传送带以速度,v,匀速向右运动时（其它条件不变），,P,落地点为,D,（不计空气阻力）,(1),求,P,滑至,B,点时速度大小；,(2),求,P,与传送带之间动摩擦因数,(,3,),求出,O,、,D,间距离,s,随速度,v,改变,函数关系式,.,s,l,D,C,O,A,B,P,v,l/2,h,第22页,解：,s,l,D,C,O,A,B,P,v,l/2,h,（,1,）物体,P,在,AB,轨道上滑动时，物体机械能守恒，依据机械能守恒定律,得物体,P,滑到,B,点时速度为,（,2,）当没有传送带时，物体离开,B,点后作平抛运动，运动时间为,t,，,当,B,点下方传送带静止时，物体从传送带右端水平抛出，在空中运动时间也为,t,，水平位移为,l,/,2,，,所以物体从传送带右端抛出速度,第23页,依据动能定理，物体在传送带上滑动时，有,解出物体与传送带之间动摩擦因数为,即 时,物体在传送带上一直做匀减速运动,离开传送带速度仍为,v,1,落地水平位移为,l,/,2,即,s,l,（,3,）当传送带向右运动时，若传送带速度 ，,当传送带速度 时，物体将会在传送带上做一段匀变速运动假如还未抵达传送带右端，速度即与传送带速度相同，今后物体将做匀速运动，而后以速度,v,离开传送带,v,最大值,v,2,为物体在传送带上一直加速而抵达速度，即,题目,第24页,由此解得,当 ，物体将以速度 离开传送带，,所以得,O,、,D,之间距离为,当 ，即 时，物体从传送带右端飞出时速度为,v,O,、,D,之间距离为,题目,第,2,页,第25页,综合以上结果，得出,O,、,D,间距离,s,随速度,v,改变函数关系式为：,题目,第,2,页,第,3,页,第26页,图,1,10.“,潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟一个方式,.,某海港货运码头,就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电,图,1,所表示为皮带式传送机往船上装煤。本题计算中取,sin18,o,=0.31,cos18,o,=0.95,水密度,=1.010,3,kg/m,3,g,=10m/s,2,。,（,1,）皮带式传送机示意图如图,2,所表示,传送带与水平方向角度,=18,o,传送带传送距离为,L,=51.8m,它一直以,v,=1.4m/s,速度运行。在传送带最低点,漏斗中煤自由落到传送带上,(,可认为煤初速度为,0),煤与传送带之间动摩擦因数,=0.4,，求：,从煤落在传送带,上到运至传送带,最高点经历时,间,t,；,图,2,第27页,大海,涡轮机,水坝,水库,图,3,（,2,）图,3,为潮汐发电示意图。左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库。当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流推进下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电。设某潮汐发电站发电有效库容,V,=3.610,6,m,3,，平均潮差,h,=4.8m,，一天涨落潮两次，,发电四次。水流发电效率,1,=10,。求该电站一天内,利用潮汐发电平均功率,P,；,第28页,（,3,）传送机正常运行时，,1,秒钟有,m,=50kg,煤从漏斗中落到传送带上。带动传送带电动机将输入电能转化为机械能效率,2,=80%,，电动机输出机械能,20%,用来克服传送带各部件间摩擦（不包含传送带与煤之间摩擦）以维持传送带正常运行。若用潮汐发电站发出电给传送机供电，能同时使多少台这么传送机正常运行？,题目,第29页,解：（,1,）,煤在传送带上受力如右图所表示,:,m,g,N,f,依据牛顿第二定律,m,g,cos,m,g,sin,=,m,a,设煤加速到,v,需要时间为,t,1,v,=at,1,t,1,=2s,设煤加速运动距离为,s,1,v,2,=2,as,1,s,1,=1.4m,设煤匀速运动时间为,t,2,L,s,1,=,vt,2,t,2,=36s,总时间,t,=,t,1,+,t,2,=38s,题目,第,2,页,第30页,（,2,）一次发电，水质量,M,=,V,=3.610,9,kg,重力势能降低,一天发电能量,E,=4,E,P,10%,平均功率,求出,P,=400kW,题目,第,2,页,第,3,页,第31页,（,3,）一台传送机，将,1,秒钟内落到传送带上煤送到传送带上最高点，煤取得机械能为,传送带与煤之间因摩擦产生热,煤与传送带相对位移,设同时使,n,台传送机正常运行，依据能量守恒,求出,n,=30,台,题目,第,2,页,第,3,页,第,4,页,第32页,11,如图所表示，光滑水平面,MN,左端,M,处有一弹射装置,P,，右端,N,处与水平传送带恰平齐接触,传送带水平部分长度,L=,8 m,，沿逆时针方向以恒定速度,v=,6m/s,匀速转动。放在水平面上两相同小物块,A,、,B,间有一被压缩轻质弹簧,弹性势能,E,p,=,16J,弹簧与,A,相连接，与,B,不连接，,A,、,B,与传送带间动摩擦因数,=,0.2,。物块质量,m,A,=m,B,=,1kg,。现将,A,、,B,由静止开始释放，弹簧弹开，在,B,离开弹簧时，,A,未与,P,碰撞，,B,未滑上传送带。,g,取,10m/s,2,。求：,P,M,N,A,B,Q,L,v,第33页,（,1,）,B,滑上传送带后，向右运动最远处（从地面上看）与,N,点间距离,s,m,；（,2,）,B,从滑上传送带到返回到,N,端时间,t,；（,3,）,B,回到水平面,MN,上后压缩被弹射装置,P,弹回,A,上弹簧，,B,与弹簧分离时，,A,、,B,交换速度，然后,B,再滑上传送带。则,P,必须给,A,做多少功才能使,B,从,Q,端滑出。,P,M,N,A,B,Q,L,v,第34页,解,:,（,1,）,弹簧弹开过程中，系统机械能守恒,由动量守恒有,由联立解得,v,A,=,4m/s,v,B,=,4m/s ,B,滑上传送带匀减速运动，当速度减为零时，滑动距离最远。,由动能定理得,解得,题目,第35页,（,2,）物块,B,先向右匀减速运动，直到速度减小到零，然后反方向匀加速运动，回到皮带左端时速度大小仍为,4m/s,由动量定理,解得,题目,第,2,页,第36页,（,3,）设弹射装置给,A,做功为,W,，则有,AB,碰后速度交换，,B,速度,v,B,=v,A,B,要滑出平台,Q,端，由能量关系有,又,m,A,=,m,B,由联立解得：,代入数据解得：,W,8J,题目,第,2,页,第,3,页,第37页,