高一物理力学中的皮带模型

高一物理力学中的皮带模型 力学中的皮带模型 1. 物块先后两次从传送带的A点由静止开始下滑，然后到达B点，第一次传送带静止不动，第二次传送带的皮带轮顺时针转动，如图1所示，A tt21比较两次物块通过AB所用的时间、的大小应是( ) B t,tt,tt,t121212A. B. C. D. 无法确定 ,,37:2、如图所示，传送带与地面倾角为，AB的长度为16m，传送带以10m,s的速度转动，在传送带上端A无初速度地放一个质量为0(5 kgA的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0(5，求物体从A运动到B所用的时间可能为((sin37?=0(6，cos37?=0(8，g=10m,s)(( ) B 37A(2.1s B. 2.0s C.1.8s D.4.0S ba3. 一皮带传动装置，轮A、B均沿同方向运动，设皮带不打滑，、为两 ,boao轮边缘上的点，某时刻、、、位于同一水平面上，如图3所示，设 ffbaba、所受摩擦力分别为、，则下列说法正确的是( ) 该时刻 ffabA. 、都是动力，而且方向相同 O'Oab ffabB. 、都是阻力，而且方向相反 ffabC. 若是动力，则一定是阻力，而且方向相反 ffabD. 若是阻力，则一定是动力，而且方向相同 4. 将物体轻轻放到以V前进的水平传送带上(物体刚要接触传送带以前就将手移开)，则物块经一段时间后便随传送带一起匀速前进，物块在落到传送带上达到速度V前后受到摩擦力情况是( ) A. 先受静摩擦力，后受滑动摩擦力 v B. 先受滑动摩擦力，后不受摩擦力 C. 先受滑动摩擦力，后受静摩擦力 D. 先受静摩擦力，后不受摩擦力 5. 如图所示，物体与水平传送带一起向右运动，两者相对静止，则( ) A. 物体相对传送带无运动趋势 vB. 物体相对传送带有向前运动趋势 C. 物体相对传送带有向后运动趋势 D. 条件不足，无法判断 1 v0m6. 一质量为的物体以一定的速度滑到传送带上，物体与传送带间的动摩 ,A擦因数为。、B间距为L，若传送带静止时，物体滑到B点，所用时间t为，讨论下列几种情况下物体滑到B所用时间: VV0传? 与反向 V0VVV,V00传传? 与同向，但时 LBA VVV,V00传传? 与同向，但时 VVV,V00传传? 与同向，但时 7. 如图4所示，一质量为m的货物放在倾角为α的传送带上随传送带 m 一起向上或向下做加速运动(设加速度大小为α，试求两种情况下货物所受的摩擦力( 图2— 14 图4 图2— 8. 水平传送带以4m/s的速度匀速运动，将一物体轻轻地放在传送带的A端上，13 图2—经过6秒物体被传送到B端，若AB之间相距为20m，求:物体与传送带之 12 2,10m/s间的动摩擦因数等于多少,(g取) 图2—AvB11 .. 图2— 9. 如图7所示，传送带AB段是水平的，长20 m，传送带上各点相对地面的10 速度大小是2 m/s，某物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。现将该物块轻轻地图2— 9 210ms/放在传送带上的A点后，经过多长时间到达B点,(g取) 图2— 8 图2— 7 图2— 6 v v 0 t 2 t1 1 t 2 10:如图2—4所示，传送带与地面成夹角θ=37?，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5?的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9，已知传送带从B?A的长度L=50m，则物体从B到A需要的时间为多少,(20分) 11.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定, 的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此00 速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上 留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑 动。求此黑色痕迹的长度。 12.小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ，盘与桌面间的动摩擦1 因数为μ。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的2 且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么? 13. 水平传送带被广泛地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1所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持 m,4kgv,1m/s的恒定速率运行，一质量为的行李无初速地放在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 ,,0.1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， 3 2gl2m10m/sAB间的距离=，取。 (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)求行李做匀加速直线运动的时间; (3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。 ABv 14.如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带，用传送带传送工件，可以 m,0.5kgv,2m/s大大提高工作效率，传送带以恒定的速率运送质量为的工件，工件从A位置放到传送带上，它的初速度忽略不计。工件与传送带之 3,,,,30:2间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角是，传送带AB长 l,16m度是。每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即 2g,10m/s放到传送带上，取，求: (1)工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动; B(2)在正常运行状态下传送带上相邻工件v间的距离; A ..30? 15.如图2—11所示，水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放到传送带上，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，小木块在皮带上滑行的距离是多少, 4 试题答案】 1. C 2.B D 3. D 4. B 5. D VVVV00t传传6. ? 当与反向时物体滑到B所用时间为;? 当与同向但V,V0t传时物体滑到B所用时间为:若物体滑到B点物体的速度仍大于或恰 t等于传送带的速度则所用时间为;若物体还没滑到B点即与传送带相对静止 VVV,V00t传传则所用时间小于;? 当与同向且时物体滑到B一直做匀速 L/VVVV,V000传传直线运动故所用时间为;? 当与同向且时物体滑到B t一直做匀加速直线运动或先做匀加速运动后做匀速运动则所用时间小于 7.解析:物体m向上加速运动时，由于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物体随传送带向上加速运动，传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上(物体沿斜面向下加速运动时，摩擦力的方向要视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力，则摩擦力为零;当加速度大于此值时，摩擦力应沿斜面向下;当加速度小于此值时，摩擦力应沿斜面向上( 向上加速运动时，由牛顿第二定律，得:所以F-mgsina=ma，方向沿斜面向上 向下加速运动时，由牛顿第二定律，得: mgsina—F,ma(设F沿斜面向上) 所以F=mgsina-ma 当a0(与所设方向相同——沿斜面向上( 当a,gsina时，F=0(即货物与传送带间无摩擦力作用( 当a>gsina时，F<0(与所设方向相反——沿斜面向下( 小结:当物体加速运动而摩擦力方向不明确时，可先假设摩擦力向某一方向，然后应用牛顿第二定律导出

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达式，再结合具体情况进行讨论 ,,0.28. 9. 11s 提示:物块放到A点后先在摩擦力作用下做匀加速直线运动，速度达到2m/s后，与传送带一起以2m/s的速度直至运动到B点。 该题到了物体和传送带有相同速度时，情况就不同了，经计算，若物体和传送带之间的最大静摩擦力大于重力的下滑分力，物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动，所受静摩擦力沿斜面向上，大小等于重力的下滑分力。 10.【解析】物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度。 5 这样的加速度只能维持到物体的速度达到6.2m/s为止，其对应的时间和位移分别为: t=0.5s 1 ,16m 以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上，其加速度大小为零(因为mgsinθ,μmgcosθ)。 设物体完成剩余的位移所用的时间为， st22 则， 13.95m,1.55m=6.2t s,,t2202 解得:t=2s 所以:t=2.5s。 2 【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方 3向，μ,tanθ=，第二阶段物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动 3 11. 【解析】根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a。根据牛顿运动定律，0 可得 a,,g 设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v，煤块则由静止加速0 到v，有 v,atv,at 00 由于a