传送带练习题要点.pdf
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1、如图所示, 为车站使用的水平传送带装置模型,绷紧的传送带水平部分AB的长度 L=5m , 并以 v=2m/s 的速度向右运动现将一个可视为质点的旅行包轻轻地无初速地放在传送 带的 A端,已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数=0.2 ,g=10m/s 2求: (1)旅行包在传送带上从A端运动到 B端所用的时间t ; (2)旅行包在传送带上相对滑动时留下的痕迹的长度s 【答案】(1)旅行包在传送带上从A 端运动到 B端所用的时间t 为 3s; (2)旅行包在传送带上相对滑动时留下的痕迹的长度s 为 1m 【解析】考点 : 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题:牛顿运动定律综合专题 分析
2、: (1)旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,在传送带上先做匀加速直线运动, 达到传送带速度后做匀速直线运动,根据牛顿第二定律结合运动学公式求出运动的总时 间 (2)求出该时间内物体的位移,由平均速度公式求出传送带的位移,最后求出痕迹的 长度 解答:解: (1)设旅行包在传送带上匀加速运动t1后达到与传送带共速,发生的位移 为 x, 由牛顿第二定律得: f=ma f= mg v=at1 解得: x=1m 5m ,所以物体先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动 设匀速直线运动时间t2,则: Lx=vt2 t=t 1+t2 联立解得: t=3s (2)旅行包相对滑动过程传送带位移为:x=vt1 旅行
3、包相对滑动时留下的痕迹的长度:s=x x 联立解得: s=1m 如图所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=5m/s 的速率沿顺时针方向运行有 一物体以v0=10m/s 的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动若物体与皮带 间的动摩擦因素=0.5,并取 g=10m/s2,求物体从滑上皮带到离开皮带所用的时间 【答案】物块从滑上传送带到滑下传送带所用的时间4.5s 【解析】 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题:牛顿运动定律综合专题 分析:物体滑上传送带后先做匀减速直线运动到零,然后返回做匀加速直线运动达到 5m/s 做匀速直线运动,根据牛顿第二定律结合运动学公式求
4、出运动的总时间 解答:解:物块滑上传送带时,受到向右的滑动摩擦力,向左做匀减速运动, 由牛顿第二定律得:mg=ma , 加速度: a=g=0.510=5m/s 2, 由匀变速运动的速度位移公式可得,物块速度变为零时的位移: s=10m , 物体向左运动的时间 t 左=2s; 物块速度变为零后,反向向右做初速度为零的匀加速运动, 加速度 a=5m/s 2,物块速度等于传送带速度 v=5m/s 时, 物块的位移s1=2.5ms=10m ,t1= =1s, 运动时间然后物块与传送带一起向右做匀速直线运动, 物块做匀速直线运动的时间:t2=1.5s , 物块从滑上传送带到滑下传送带所用的时间:t=t
5、左+t1+t2=4.5s 答:物块从滑上传送带到滑下传送带所用的时间4.5s 点评:解决本题的关键理清物体全过程的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式 求解 水平传送带以v=2m/s 速度顺时针匀速运动,将物体轻放在传送带的A 端,它可以先匀 加速后匀速运动到传送带另一端B。传送带 AB两端间的距离为L=4m ,物体和传送带间 的动摩擦因数=0.1 ,g 取 10m/s 2。求: (1) 物体在匀加速过程中加速度大小? (2) 物体 A端经多长时间运动到B端 (3) 若传送带以v=4m/s 速度逆时针匀速运动,为使物体仍能到达B端,在 A端至少给物 体多大的初速度? 【答案】(1)1m/s
6、2; (2)3s(3) sm/22 【解析】 试题分析:(1) 物体在匀加速过程中, 由牛顿第二定律:mamg, 解得 2 m/s1ga (2)当物块和传送带共速时,经历的时间:s a v t2 1 物体的位移:mmt v x22 2 2 2 11 在以后的运动中,到达右端所用的时间:ss v xL t1 2 24 1 2 共用时间: t=t 1+t2=3s (3)若传送带以v=4m/s 速度逆时针匀速运动,则物体一直减速运动,加速度为 2 m/s1ga, 为使物 体仍 能到达B端, 则aLv2 2 , 解得 m / s22m / s4122aLv 考点:牛顿第二定律的应用;匀变速直线运动的规
7、律. 11、如图所示,水平传送带AB长 L=10m ,向右匀速运动的速度v0=4m/s一质量为1kg 的小物块(可视为质点)以v1=6m/s 的初速度从传送带右端B点冲上传送带,物块与传 送带间的动摩擦因数=0.4 ,重力加速度g取 10m/s 2求: (1)物块相对地面向左运动的最大距离; (2)物块从 B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间 【答案】(1)物块相对地面向左运动的最大距离为4.5m; (2)物块从 B 点冲上传送带到再次回到B 点所用的时间3.125s 【解析】 考点 : 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系版权所有 专题 : 牛顿运动定律综合专题 分析 : (1)
8、当物块相对地面的速度为零时,相对地面向左运动有最大距离; (2)物块经历向左减速、向右加速、向右匀速三个过程,时间之和就是总时间 解答 : 解: (1)设物块与传送带间摩擦力大小为f 、向左运动最大距离s1时速度变为0 f= mg fs1=0 解得: s1=4.5m (2)设小物块经时间t1速度减为 0,然后反向加速,设加速度大小为a,经时间 t2与传 送带速度相等: v 1at1=0 由牛顿第二定律得:a= 解得: t1=1.5s v0=at2 解得: t2=1s 设反向加速时,物块的位移为s2,则有: s2=2m 物块与传送带同速后,将做匀速直线运动,设经时间t3再次回到 B点,则有: s
9、1s2=v0t3 解得: 所以物块从B 点冲上传送带到再次回到B 点所用的时间 t=t1+t2+t3=3.125s 答: (1)物块相对地面向左运动的最大距离为4.5m; (2)物块从 B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间3.125s 点评 : 本题关键是明确滑块的受力情况和运动情况,然后分阶段根据牛顿第二定律列式 求解加速度,再根据运动学公式列式求解,运算较麻烦,但过程较明朗 在工厂的流水线上安装水平传送带,可以把沿斜面滑下的工件用水平传送带进行传送, 可大大提高工作效率如图所示,一倾角=30的光滑斜面下端与水平传送带相连, 一工件从 h=0.20m 高处的 A 点由静止滑下后到达B 点的
10、速度为 v1, 接着以 v1滑上水平放 置的传送带已知:传送带长L=15m ,向右保持v0=4.0m/s 的运行速度不变,工件与传 送带间的动摩擦因数=0.20 ,g=10m/s 2,空气阻力不计,工件可看成质点求: (1)求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间 (2)假设传送带是白色的,工件为一煤块,则工件从B 滑到 C 的过程中,在传送带上 留下黑色痕迹的长度S=? 【答案】(1)求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间为4.4s ; (2)假设传送带是白色的,工件为一煤块,则工件从B 滑到 C 的过程中,在传送带上 留下黑色痕迹的长度为1m 【解析】 考点 : 牛顿第二
11、定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题 : 牛顿运动定律综合专题 分析 :(1)从 A到 B是匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求解加速度,根据运动学公 式求解时间和末速度;B到 C过程是先加速后匀速的过程,根据牛顿第二粒求解加速度, 根据运动学公式求解时间; (2)根据运动学公式求解相对位移即可 解答 : 解析: (1)匀加速下滑时: mgsin=ma1 得: v1=2m/s 从 AB用时 t1: v1=at1 得: t1=0.4s 从 BC先匀加速后匀速: 加速时: mg=ma 2 得: 匀加速时间t2: v0=v1+a2t2 得: t2=10s 在 t2内: =3m 匀速时: Lx1
12、=v0t3 得: t3=3s 从 AC总时间: t=t 1+t2+t3=4.4s (2)在 t2内,传送带位移为: x2=v0t2=4m 黑色痕迹长度: S=x2x1=1m 答: (1)求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间为4.4s ; (2)假设传送带是白色的,工件为一煤块,则工件从B 滑到 C 的过程中,在传送带上 留下黑色痕迹的长度为1m 点评 : 解决本题的关键是理清物块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学 公式进行求解 用如图所示的水平传送带和斜面将货物运送到斜面的顶端,传送带两端AB 的距离为 d=10.4m,传送带以v1=10m/s 顺时针匀速运动,右端B
13、靠近倾角 =37的斜面底端, 斜面底端与传送带的B 端之间用一段长度可以不计的小圆弧平滑连接斜面的总长 L=9.8m,当物体以 v2=12m/s 向右的水平初速度从A 点冲上传送带, 发现物体通过B点后 经 t=2.0s第二次到达斜面上的C点,物体和所有接触面的动摩擦因数均为=0.5 求: (1)物体从 A点到达 B点的时间; (2)BC的距离; (3)为了将物体送上斜面的顶端,要在A 端给物体一个向右的水平初速度,求这个初 速度的最小值 【答案】(1)物体从 A 点到达 B 点的时间为 1s; (2)BC的距离为 4m ; (3)为了将物体送上斜面的顶端,要在A 端给物体一个向右的水平初速度
14、,则这个初 速度的最小值为17.3m/s 【解析】 考点:匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系 专题:直线运动规律专题 分析:(1)滑动摩擦力提供加速度,根据牛顿第二定律可得物体在水平传送带AB上 的加速度 a1=g,物体在水平传送带上先做匀减速直线运动,减速的时间t1=, 位移 X1=,当与传送带共速后开始做匀速直线运动,匀速的时间t2=, 所以,物体从A点到达 B点的时间 t=t 1+t2代入数据计算即可 (2)物体在斜面BC上向上运动时的加速度a2=gsin +gcos,从经过 B点到在斜面 上速度减为零经历的时间t3=, 位移 X2=, 之后, 物体沿斜面
15、下滑, 加速度 a3=gsin gcos,再经历时间t4=t t3到达 C点,物体下滑的位移X3= a3t4 2,所以, BC的长 度 XBC=X2X3 (3)物体要到达斜面的顶端,则物体在 B 点的最小速度vB,由 vB 2=2a 2L得 vB,物体在水 平传送带 AB上一直做匀减速直线运动,由vA 2v B 2=2a 1d可解得得物体的最小初速度vA 解答:解: (1)物体在水平传送带AB上的加速度 a1=g=5 m/s 2 物体在水平传送带上先做匀减速直线运动, 减速的时间t 1= =0.4s 位移 X1=4.4m 当与传送带共速后开始做匀速直线运动, 匀速的时间t2=0.6s 所以,物
16、体从A点到达 B点的时间 t=t 1+t2=1s (2)物体在斜面BC上向上运动时的加速度 a2=gsin +gcos=10 m/s 2 从经过 B 点到在斜面上速度减为零经历的时间t3=1s 位移 X2=5m 之后,物体沿斜面下滑,加速度a3=gsin gcos=2 m/s 2 再经历时间t4=t t3=1s 到达 C点,物体下滑的位移X3= a3t4 2=1m 所以, BC的长度 XBC=X2X3=4m (3)物体要到达斜面的顶端,则物体在B点的最小速度vB 由 vB 2=2a 2L 得 vB=14m/s 物体在水平传送带AB上一直做匀减速直线运动, 由 vA 2v B 2=2a 1d得
17、物体的最小初速度vA=17.3m/s 答: (1)物体从 A 点到达 B 点的时间为 1s; (2)BC的距离为 4m ; (3)为了将物体送上斜面的顶端,要在A 端给物体一个向右的水平初速度,则这个初 速度的最小值为17.3m/s 点评:此题文字较多,首先要有耐心读题对于传送带问题,关键是分析物体的运动 情况,本题要边计算边分析,不能只定性分析 如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过光滑定滑轮的不可伸长 的轻绳相连, t=0 时刻 P在传送带左端具有速度v2,已知 v1v2,P 与定滑轮间的绳水平。 不计定滑轮质量,绳足够长,物体与传送带之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等
18、。从 最初直到物体P从传送带离开的过程,以下判断正确的是( ) A.物体 P 可能先减速后加速 B.物体 P 可能先加速后减速 C.物体 P 可能先加速后匀速 D.物体 P 可能先减速后匀速 【答案】 AC 【解析】 试题分析: 物块 P 受向右的摩擦力和向左的细绳的拉力,当向右的摩擦力小于向左的细 绳的拉力时,物块向右做减速运动,减速到零后反向加速,选项A 正确, D错误;若 P 受到的摩擦力大于Q的重力,故P先加速后匀速,也有可能一直加速运动,故B错误, C正确 . 考点:牛顿第二定律. 如图所示,传送带与水平方向夹37角, AB长为 L=16m的传送带以恒定速度v=10m/s 运动,在传
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