作业帮传送带问题分析方法和常考题型，
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/28 09:32:58
传送带问题分析方法和常考题型，
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解题思路： 传送带问题往往牵扯到运动学、动力学、功与能等多方面知识，经常伴随相对运动、摩擦力的突变和能量传递与耗散等复杂情境而存在。
解题过程：
传送带问题 利用工作构件的旋转运动通过摩擦力的牵连作用达到搬运物体目的的机械装置叫做传送带。其本质特征：① 物体与传送带接触；② 通过静摩擦力或滑动摩擦力对物体发生作用；③ 由动力装置为传送带提供能量。 传送带问题往往牵扯到运动学、动力学、功与能等多方面知识，经常伴随相对运动、摩擦力的突变和能量传递与耗散等复杂情境而存在，学生通常可能不同程度存在以下问题：① 对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清；② 对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动，判断错误；③ 对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面，出现能量转化不守恒的错误过程。 一．常见基本问题及其处理方法 1．常见问题的处理 常见基本问题 处理方法 分析物体所受的摩擦力（动力、阻力） 根据物体与传送带的相对运动方向来判断，摩擦力的突变的时刻 —— v物与v带相同时 确定物体的运动情况 应用假设法进行排查 相对位移（路程）的计算 弄清对地位移和相对位移的概念是前提。可先由运动学公式求出某段时间内物体与传送带的对地位移，然后用“快”的减去“慢”的就是差距。也可应用图像法或相对运动法进行求解 求摩擦生的热（内能） 物体在克服滑动摩擦力做功过程中转化成的内能等于滑动摩擦力与相对滑动路程的乘积 Q = f·s相对；将静止状态物体放到匀速运动的传送带上，在物体与传送带共速过程中，转化为内能的能量值和物体增加的动能值相等。 传动系统中的功能关系 WF = ΔEk + ΔEp + Q 2．水平传送带运动情境分析 初始条件 运动情境 v – t图像 运动过程分析 v物 = 0
物块在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，当物块与传送带共速时，两者相对静止，一块做匀速直线运动。 v物 < v带 
物块在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，当物块与传送带共速时，两者相对静止，一块做匀速直线运动。 v物 = v带 
物块与传送带保持相对静止，一起做匀速直线运动，无摩擦力 v物 > v带 
物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，当物块的速度与传送带速度相等时，与传送带保持相对静止，一块做匀速直线运动 – v物 
物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，当物块的速度减为零后，又会在滑动摩擦力作用下反向加速 二．类型与方法 1．物块在水平传送带上运动情况的判断：如图所示，水平传送带以4m/s的速度顺时针匀速运动，主动轮与从动轮的轴心距为12m。现将一物体m轻轻放在A轮的正上方，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.2，则物体m经多长时间运动到B轮的正上方？（物体m可视为质点，g取10 m/s2） 
2．物块在水平传送带上摩擦痕迹的计算：在民航候机大厅和火车站入口处可以看到用于对行李箱进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李箱放到传送带上时，传送带对行李箱的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止，行李箱随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.3m/s，把质量为5kg的行李箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，行李箱以6m/s2的加速度前进，那么这个行李箱放在传送带上后，传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹？ 
3．冲上传送带物块的运动情况分析：如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2′，则下列说法正确的是（ ） A．若v1 < v2，则v2′ = v1 B．若若v1 > v2，则v2′ = v2 C．不管v2多大，总有v2′ = v2 D．只有v1 = v2时，才有v2′ = v1 
4．物体在顺时针倾斜传送带上的运动：如图所示，传送带与水平地面成夹角θ = 37°，以6m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m = 0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ = 0.8，已知传送带从A到B的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 
5．物体在逆时针倾斜传送带上的运动：如图所示，传送带与地面成夹角θ = 37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m = 0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ =0.5，已知传送带从A到B的长度L = 16m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 6．传送带中的功能关系：
⑴ 如图所示，水平传送带以速度
匀速运动，将一质量为
的小木块无初速轻放到传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则当小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量是多少？ 
⑵ 如图所示，倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L = 7m。现将一质量m = 0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ = 0.25，取g = 10m/s2。求木块滑到底的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少？ 7．对象众多，过程复杂的传送带综合题：一传送带装置如图所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P平均。 
解题过程：
传送带问题 利用工作构件的旋转运动通过摩擦力的牵连作用达到搬运物体目的的机械装置叫做传送带。其本质特征：① 物体与传送带接触；② 通过静摩擦力或滑动摩擦力对物体发生作用；③ 由动力装置为传送带提供能量。 传送带问题往往牵扯到运动学、动力学、功与能等多方面知识，经常伴随相对运动、摩擦力的突变和能量传递与耗散等复杂情境而存在，学生通常可能不同程度存在以下问题：① 对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清；② 对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动，判断错误；③ 对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面，出现能量转化不守恒的错误过程。 一．常见基本问题及其处理方法 1．常见问题的处理 常见基本问题 处理方法 分析物体所受的摩擦力（动力、阻力） 根据物体与传送带的相对运动方向来判断，摩擦力的突变的时刻 —— v物与v带相同时 确定物体的运动情况 应用假设法进行排查 相对位移（路程）的计算 弄清对地位移和相对位移的概念是前提。可先由运动学公式求出某段时间内物体与传送带的对地位移，然后用“快”的减去“慢”的就是差距。也可应用图像法或相对运动法进行求解 求摩擦生的热（内能） 物体在克服滑动摩擦力做功过程中转化成的内能等于滑动摩擦力与相对滑动路程的乘积 Q = f·s相对；将静止状态物体放到匀速运动的传送带上，在物体与传送带共速过程中，转化为内能的能量值和物体增加的动能值相等。 传动系统中的功能关系 WF = ΔEk + ΔEp + Q 2．水平传送带运动情境分析 初始条件 运动情境 v – t图像 运动过程分析 v物 = 0
物块在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，当物块与传送带共速时，两者相对静止，一块做匀速直线运动。 v物 < v带 物块在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，当物块与传送带共速时，两者相对静止，一块做匀速直线运动。 v物 = v带 物块与传送带保持相对静止，一起做匀速直线运动，无摩擦力 v物 > v带 物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，当物块的速度与传送带速度相等时，与传送带保持相对静止，一块做匀速直线运动 – v物 物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，当物块的速度减为零后，又会在滑动摩擦力作用下反向加速 二．类型与方法 1．物块在水平传送带上运动情况的判断：如图所示，水平传送带以4m/s的速度顺时针匀速运动，主动轮与从动轮的轴心距为12m。现将一物体m轻轻放在A轮的正上方，物体与传送带之间的动摩擦因数为0.2，则物体m经多长时间运动到B轮的正上方？（物体m可视为质点，g取10 m/s2） 2．物块在水平传送带上摩擦痕迹的计算：在民航候机大厅和火车站入口处可以看到用于对行李箱进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李箱放到传送带上时，传送带对行李箱的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止，行李箱随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.3m/s，把质量为5kg的行李箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，行李箱以6m/s2的加速度前进，那么这个行李箱放在传送带上后，传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹？ 3．冲上传送带物块的运动情况分析：如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2′，则下列说法正确的是（ ） A．若v1 < v2，则v2′ = v1 B．若若v1 > v2，则v2′ = v2 C．不管v2多大，总有v2′ = v2 D．只有v1 = v2时，才有v2′ = v1 4．物体在顺时针倾斜传送带上的运动：如图所示，传送带与水平地面成夹角θ = 37°，以6m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m = 0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ = 0.8，已知传送带从A到B的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 5．物体在逆时针倾斜传送带上的运动：如图所示，传送带与地面成夹角θ = 37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m = 0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ =0.5，已知传送带从A到B的长度L = 16m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 6．传送带中的功能关系：⑴ 如图所示，水平传送带以速度匀速运动，将一质量为的小木块无初速轻放到传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则当小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量是多少？ ⑵ 如图所示，倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L = 7m。现将一质量m = 0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ = 0.25，取g = 10m/s2。求木块滑到底的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少？ 7．对象众多，过程复杂的传送带综合题：一传送带装置如图所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P平均。