傳送帶模型總結(jié).doc
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“傳送帶模型” 1.模型特征一個物體以速度v0(v0≥0)在另一個勻速運(yùn)動的物體上開始運(yùn)動的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型,如圖(a)、(b)、(c)所示. 2.建模指導(dǎo) 水平傳送帶問題:求解的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷.判斷摩擦力時要注意比較物體的運(yùn)動速度與傳送帶的速度,也就是分析物體在運(yùn)動位移x(對地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等.物體的速度與傳送帶速度相等的時刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻. 水平傳送帶模型: 1.傳送帶是一種常用的運(yùn)輸工具,被廣泛應(yīng)用于礦山、碼頭、貨場、車站、機(jī)場等.如圖所示為火車站使用的傳送帶示意圖.繃緊的傳送帶水平部分長度L=5m,并以v0=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動.現(xiàn)將一個可視為質(zhì)點(diǎn)的旅行包無初速度地輕放在傳送帶的左端,已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2 .(1)求旅行包經(jīng)過多長時間到達(dá)傳送帶的右端; (2)若要旅行包從左端運(yùn)動到右端所用時間最短,則傳送帶速度的大小應(yīng)滿足什么條件?最短時間是多少? 2.如圖所示,一質(zhì)量為m=0.5kg=的小物體從足夠高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平傳送帶。已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,傳送帶水平部分的長度L=5m=,兩端的傳動輪半徑為R=0.2m=,在電動機(jī)的帶動下始終以ω=15/rads的角速度沿順時針勻速轉(zhuǎn)運(yùn),傳送帶下表面離地面的高度h不變。如果物體開始沿曲面下滑時距傳送帶表面的高度為H,初速度為零,g取10m/s2.求: (1)當(dāng)H=0.2m=時,物體通過傳送帶過程中,電動機(jī)多消耗的電能。 (2)當(dāng)H=1.25m=時,物體通過傳送帶后,在傳送帶上留下的劃痕的長度。 (3)H在什么范圍內(nèi)時,物體離開傳送帶后的落地點(diǎn)在同一位置。 3.如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物塊,以速度v0=4m/s滑上正沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的水平傳送帶,此時記為時刻t=0,傳送帶上A、B兩點(diǎn)間的距離L=6m,已知傳送帶的速度v=2m/s,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g取10m/s2.關(guān)于物塊在傳送帶上的整個運(yùn)動過程,下列表述正確的是( ?。? A.物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間為4s B.傳送帶對物塊做功為6J C.物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間為4s D.整個運(yùn)動過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為18J 4.如圖10所示,水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5m,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,物體滑上傳送帶A端的瞬時速度vA=4m/s,到達(dá)B端的瞬時速度設(shè)為vB。下列說法中正確的是( ) A.若傳送帶不動,vB=3m/s B.若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動,vB一定等于3m/s C.若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB一定等于3m/s D.若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB有可能等于3m/s 傾斜傳送帶問題:求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對運(yùn)動情況,從而確定其是否受到滑動摩擦力作用.如果受到滑動摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向,然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動情況.當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時,物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變. 傾斜傳送帶模型: 5.如圖所示,傳送帶與水平面間的傾角為θ=37,傳送帶以10m/s的速率運(yùn)行,在傳送帶上端A處無初速度地放上質(zhì)量為0.5kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,若傳送帶A到B的長度為16m,則物體從A運(yùn)動到B的時間為多少?(取g=10m/s2) 6.如圖所示,傾角為37,長為l=16m的傳送帶,轉(zhuǎn)動速度為v=10m/s,動摩擦因數(shù)μ=0.5,在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質(zhì)量為m=0.5kg的物體.已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2求: (1)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時,物體從頂端A滑到底端B的時間; (2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時,物體從頂端A滑到底端B的時間. 7.如圖所示,繃緊的傳送帶,始終以2m/s的速度勻速斜向上運(yùn)行,傳送帶與水平方向間的夾角θ=30.現(xiàn)把質(zhì)量為10kg的工件輕輕地放在傳送帶底端P處,由傳送帶傳送至頂端Q處.已知P、Q之間的距離為4m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=32,取g=10m/s2 .(1)通過計(jì)算說明工件在傳送帶上做什么運(yùn)動; (2)求工件從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的時間. 傳送帶問題 Q P 1.物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上Q點(diǎn),若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來,使傳送帶隨之運(yùn)動,再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下,則:( ) A. 物塊將仍落在Q點(diǎn) B. 物塊將會落在Q點(diǎn)的左邊 C. 物塊將會落在Q點(diǎn)的右邊 D. 物塊有可能落不到地面上 P Q 2、 如圖示,物體從Q點(diǎn)開始自由下滑,通過粗糙的靜止水平傳送帶后,落在地面P點(diǎn),若傳送帶按順時針方向轉(zhuǎn)動。物體仍從Q點(diǎn)開始自由下滑,則物體通過傳送帶后:( ) A. 一定仍落在P點(diǎn) B. 可能落在P點(diǎn)左方 C. 一定落在P點(diǎn)右方 D. 可能落在P點(diǎn)也可能落在P點(diǎn)右方 3.如圖所示,傳送帶不動時,物體由皮帶頂端A從靜止開始 A B 下滑到皮帶底端B用的時間為t ,則:( ) A. 當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時,物塊由A 滑到B 的時間一定大于t B. 當(dāng)皮帶向上運(yùn)動時,物塊由A 滑到B 的時間一定等于t C. 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時,物塊由A 滑到B 的時間可能等于t D. 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動時,物塊由A 滑到B 的時間可能小于t 4、水平傳送帶長4.5m,以3m/s的速度作勻速運(yùn)動。質(zhì)量m=1kg的物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.15,則該物體從靜止放到傳送帶的一端開始,到達(dá)另一端所需時間為多少?這一過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為多少?這一過程中帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的機(jī)器做多少功? (g取10m/s2)。 h B A P v L 5、如圖示,質(zhì)量m=1kg的物體從高為h=0.2m的光滑軌道上P點(diǎn)由靜止開始下滑,滑到水平傳送帶上的A點(diǎn),物體和皮帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,傳送帶AB之間的距離為L=5m,傳送帶一直以v=4m/s的速度勻速運(yùn)動, 求: (1)物體從A運(yùn)動到B的時間是多少? (2)物體從A運(yùn)動到B的過程中,摩擦力對物體做了多少功? (3)物體從A運(yùn)動到B的過程中,產(chǎn)生多少熱量? (4)物體從A運(yùn)動到B的過程中,帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的電動機(jī)多做了多少功? 6.一傳送皮帶與水平面夾角為30,以2m/s的恒定速度順時針運(yùn)行?,F(xiàn)將一質(zhì)量為10kg的工件輕放于底端,經(jīng)一段時間送到高2m的平臺上,工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ= ,取g=10m/s2 求帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能 30 7.一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ。初始時,傳送帶與煤塊都是靜止的?,F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動,當(dāng)其速度達(dá)到v0后,便以此速度做勻速運(yùn)動。經(jīng)過一段時間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度。 8.一平直的傳送帶以速率v=2m/s勻速運(yùn)行,傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處,A、B相距L=30m。從A處把工件輕輕放到傳送帶上,經(jīng)過時間t=20s能傳送到B處。假定A 處每間隔一定時間放上一個工件,每小時運(yùn)送共建7200個,每個工件的質(zhì)量為2kg (1)傳送帶上靠近B端的相鄰兩工件的距離 (2)不及輪軸出的摩擦,求帶動傳送帶的電動機(jī)的平均功率 9、如圖所示,水平傳送帶AB長L=8.3m,質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(傳送帶的傳送速度恒定),木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.5.當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端A點(diǎn)時,一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出,穿出速度v=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射中木塊,設(shè)子彈射穿木塊的時間極短,且每次射入點(diǎn)各不相同,g取10m/s2.求: (1)第一顆子彈射入木塊并穿出時,木塊速度多大? (2)在被第二顆子彈擊中前,木塊向右運(yùn)動離A點(diǎn)的最大距離? (3)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中? 10、如圖甲示,水平傳送帶的長度L=6m,傳送帶皮帶輪的半徑都為R=0.25m,現(xiàn)有一小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以恒定的水平速度v0滑上傳送帶,設(shè)皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)角速度為ω時,物體離開傳送帶B端后在空中運(yùn)動的水平距離為s,若皮帶輪以不同的角速度重復(fù)上述動作(保持滑上傳送帶的初速v0不變),可得到一些對應(yīng)的ω和s值,將這些對應(yīng)值畫在坐標(biāo)上并連接起來,得到如圖乙中實(shí)線所示的 s- ω圖象,根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)(g取10m/s2 ),求: (1)滑上傳送帶時的初速v0以及物體和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ (2)B端距地面的高度h ω/rads-1 s /m 3.5 0.5 28 4 0 乙甲 P h s v0 A B 甲 (3)若在B端加一豎直擋板P,皮帶輪以角速度ω′=16rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,物體與擋板連續(xù)兩次碰撞的時間間隔t′為多少? (物體滑上A端時速度仍為v0,在和擋板碰撞中無機(jī)械能損失) B L L A C D 11.一傳送帶裝置示意如圖,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時是水平的,經(jīng)過BC區(qū)域時變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成,未畫出),經(jīng)過CD區(qū)域時是傾斜的,AB和CD都與BC相切?,F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上,放置時初速為零,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處,D和A的高度差為h。穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變,CD段上各箱等距排列,相鄰兩箱的距離為L。每個箱子在A處投放后,在到達(dá)B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止,且以后也不再滑動(忽略經(jīng)BC段時的微小滑動)。已知在一段相當(dāng)長的時間T 內(nèi),共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N。這裝置由電動機(jī)帶動,傳送帶與輪子間無相對滑動,不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動機(jī)的平均輸出功率P。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 關(guān) 鍵 詞:
- 傳送帶 模型 總結(jié)
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