传送带模型中的能量问题

传送带模型中的能量问题考纲解读1．能熟练分析物体在各过程的受力情况和运动情况。2．会分析相邻过程的关联量，能找到解答问题的关键点。3．对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q＝Ff·x相对，其中x相对是物体间相对路径长度.如果两物体同向运动，x相对为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，x相对为两物体对地位移大小之和.预学案1.传送带模型是高中物理中比较常见的模型，典型的有水平和倾斜两种情况.一般设问的角度有两个：(1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的关系.(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或定律求解.预学案2.传送带模型问题中的功能关系分析(1)功能关系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q.(2)对Q的理解：产生的内能Q＝.探究案１．水平传送带被广泛的应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查.如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行.一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离l=2m，g=10m/s2.求：（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小（2）求行李做匀加速运动的时间（3）行李在传送带上形成的划迹的长度（4）行李从A运动到B的时间（5）电机带动传送带匀速传动输出的总能量。ABv答案:(1)(2)t=1s(3)0.5m(4)2.5s(5)4JNFf42/1sma2．如图所示，水平传送带AB逆时针匀速转动，一个质量为M=1．0kg的小物块以某一初速度由传送带左端滑上，通过速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图所示（图中取向左为正方向，以物块滑上传送带时为计时零点）。已知传送带的速度保持不变，g取10m/s2。求：（1）物块与传送带间的动摩擦因数；（2）物块在传送带上的运动时间：（3）整个过程中系统生成的热量。答案（1）0.2（2）4.5s（3）18J3．如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30°，两轮轴心相距L=3．8m，A、B分别使传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑，质量为0．1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=。当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地放在A点后，它会运动至B点。（g取10m/s2）（1）求物体刚放在A点的加速度？（2）物体从A到B约需多长时间？（3）整个过程中摩擦产生的热量？36答案：(1)7.5m/s2(2)1.2s(3)0.35J1.电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，如图所示。若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程产生的摩擦热；(1)v22μg(2)v2μg(3)12mv2(4)12mv22.某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图．皮带在电动机的带动下保持v＝1m/s的恒定速度向右运动．现将一质量为m＝2kg的邮件轻放在皮带上．邮件和皮带间的动摩擦因数μ＝0.5.设皮带足够长．取g＝10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求(1)邮件滑动的时间t；(2)邮件对地的位移大小x；(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W.(1)0.2s(2)0.1m(3)－2J3.如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与传送带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功不可能是()A．等于12mv2B．小于12mv2C．大于μmgsD．小于μmgs答案CTHANKYOU