1、第16讲 传送带问题题一:如图所示,一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动, 传送带把A处的工件运送到B处, A、B相距L=10m。从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s,能传送到B处,要用最短的时间把工件从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少多大?ABv题二: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=0
2、.1,AB间的距离L=2.0m,g取10m/s2。 (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及运动的总时间;(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。BAvLm题三:如图所示,传送带保持v1 m/s的速度顺时针转动。现将一质量m0.5 kg的物体轻轻地放在传送带的左端a点上,则物体从a点运动到右端b点所经历的时间为(设物体与传送带间的动摩擦因数0.1,a、b间的距离L2.5 m,g取10 m/s2)( )A. s B. (1) sC. 3 s D. 2.5 s题四:
3、一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是( )A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大,径迹的长度越短C传送带运动的速度越大,径迹的长度越短D木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短题五:如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,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上,这时速率为v2,则下列说法正确的是 ( ) A、若v1v2,则v2 =v2C、不管v2多大,总有v2 =v2
4、 C、只有v1=v2时,才有v2 =v1v2v1题六:如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带,以地面为参考系,v2v1,从小物块滑上传送带开始计时,其v-t图像可能的是( )题七:物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,如图所示。则传送带转动后,传送带转动的方向如图中箭头所示,则()AM将减速下滑 BM仍匀速下滑CM受到的摩擦力变小 DM受到的摩擦力变大题八:一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为=37的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4m,一个可视为质点的物块无初速
5、度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数=0.2,试问:(1)物块到达传送带右端的速度。(2)物块能否到达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块上升的最大高度。(sin37=0.6,g取l0 m/s2)第16讲 传送带问题题一: 4.47m/s详解:由题意可知:工件在传送带上运动时间t=6s,若是工件在传送带上一直匀加速运动,工件运动的最小时间为tmin=10s 6s,即工件在传送带上先匀加速运动再匀速运动,且设工件在传送带上匀加速运动的时间和距离分别是t1,s1,匀速运动的时间和距离分别是t2 ,s2。故有s1= s2vt2 且t1+t2t s1s2L 联立求解得: t12s;
6、v=at1,a1m/s2 传送带运行的速度使工件在传送带始终加速,则可用最短时间把工件从A处传送到B处,设传送带速度为v ,v2=2aL,v=4.47m/s。题二:(1)4N,1m/s2 (2)1s,2.5s (3)2s,2m/s详解:(1)滑动摩擦力F=mg 代入题给数值,得 F=4N 由牛顿第二定律,知F=ma,得a=g 代入数值,得 a=1m/s2(2)设行李做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,运动的总时间T。行李加速运动的末速度v=1m/s,由v=at1,代入数值,得t1=1s匀速运动时间为t2= ( L-at12 )v = 1.5s 运动的总时间T=t1+t2=2.5s
7、(3)行李从A处匀加速运动到B处时,传送时间最短。则L=atmin2代入数值,L=2.0m, a=1m/s2 ,得tmin=2s传送带对应的最小运行速率vmin=atmin代入数值,得vmin=2m/s。题三: C详解:物体开始做匀加速直线运动,ag1m/s2,速度达到传送带的速度时发生的位移xm0.5 mL,所经历的时间t11 s,物体接着做匀速直线运动,所经历的时间t2s2 s,故物体从a点运动到b点所经历的时间t总t1t23s。题四: D 详解:刚开始,木炭包与传送带的速度不同,它们之间发生相对运动,木炭包必受到水平向右的滑动摩擦力的作用,设木炭包的质量为m,木炭包与传送带间的动摩擦因数
8、为,则滑动摩擦力的大小为f=mg,木炭包在f的作用下,做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为a=g,直到木炭包的速度增加到与传送带相同,然后随传送带一起运动,设传送带自左向右匀速运行的速度为v,则加速运动的时间t=v/a=t=v/g,径迹的长度l=vt-,联立各式可得l=,可见,径迹的长度与木炭包的质量无关,只与v和有关,v越大,越小时,径迹的长度越长,选项BC错误,D正确;木炭包匀速运动前,与其接触并被染黑的传送带上各点的速度较大,相继运动到木炭包的右面,所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧,选项A错误。本题答案为D。题五: AB详解:物体受向右的滑动摩擦力的作用,先做匀减速直线运动,相对
9、于地面速度为零后,返回做匀加速直线运动,两个过程加速度不变,若v1v2,物块返回后一直加速度,B正确。C、D错误。题六: ABC 详解:如果传送带足够长,小物块滑上传送带后,先在恒定的滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动,直至速度减为零,然后在相同的滑动摩擦力的作用下反向做匀加速直线运动,直至速度大小达到v1,之后随传送带一起运动,如选项B所示图象;若小滑块滑到传送带最左端时,速度刚好减为零,则对应于选项C所示图象;若小滑块滑到传送带最左端时,速度还没有减为零,则对应于选项B所示图象;选项D图象描述的过程是小滑块先向左做减速运动,直到速度减为零,然后继续向左做加速运动,这显然是不可能的。题七:
10、B详解:传送带静止不动时,物体M匀速下滑,说明物体M受到沿传送带向上的滑动摩擦力,且滑动摩擦力的大小与物体M重力的下滑分力相等。当传送带顺时针转动时,物体仍受到沿传送带向上的滑动摩擦力,且大小不变,故M仍匀速下滑,B正确。题八:(1)2m/s (2)不能;上升的最大高度为0.2m 详解:(1)物块在传送带上先做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得mg=mal,al=g=2m/s2,s1=,所以在到达传送带右端前物块已匀速,速度为2m/s。(2)物块以初速度滑上斜面,之后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度大小a2=gsin,当物块速度减为零时上升高度最大,此时沿斜面上滑的距离为s2=;由于s20.4m,所以物块未到达斜面的最高点。物块上升的最大高度:hm=s2sin=0.2m。