高考物理二轮复习 跟踪专练 热点3 传送带模型-人教版高三全册物理试题.doc

热点3传送带模型[热点分析]传送带模型与日常生活联系紧密，是历年高考中重要题型之一．主要知识涉及运动学规律，牛顿运动定律，功能关系，这些知识是高中物理的主干知识．传送带问题的本质是摩擦力的问题，物体与传送带之间的摩擦从性质上看有两种情况，一是滑动摩擦力，二是静摩擦力，从效果上看，一是动力，二是阻力，因此，对与传送带接触的物体，摩擦力的作用决定物体的运动，解决问题的关键是摩擦力的分析．(2016·河北名校联盟)如图所示，光滑水平面与一倾斜运输带MP相接，运输带与水平面夹角θ＝30°，运输带顺时针运行的速率v0＝5m/s.在水平面上的N点处放一质量m＝0.4kg的小物体，N点与运输带下端M点间距离x＝2m，现对小物体施加水平恒力F＝10N作用至M点撤掉，连接点M处是平滑的，小物体在此处无碰撞能量损失．小物体与运输带间的动摩擦因数为μ＝eq\f(\r(3),6)，到达运输带最高点P时速率恰好为零，取g＝10m/s2，求：(1)小物体运动到M时的速度大小；(2)MP之间的距离L；(3)此过程中小物体与运输带间由于摩擦而产生的热量Q.[解析](1)小物体从N至M点，由Fx＝eq\f(1,2)mv2得v＝10m/s(2)小物块与传送带共速前，受沿斜面向下摩擦力，做匀减速运动，mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1a1＝7.5m/s2由veq\o\al(2,0)－v2＝－2a1L1得L1＝5m小物体与传送带共速后继续做减速运动，相对于传送带下滑，受沿斜面向上摩擦力，mgsinθ－μmgcosθ＝ma2加速度a2＝2.5m/s2由0－veq\o\al(2,0)＝－2a2L2得L2＝5m则L＝L1＋L2＝10m(3)由v0＝v－a1t1得t1＝eq\f(2,3)s，所以运输带运行的位移x1＝v0t1＝eq\f(10,3)m小物体相对运输带位移Δs1＝L1－x1＝eq\f(5,3)m由0＝v0－a2t2得t2＝2s，所以运输带运行的位移x2＝v0t2＝10m小物体相对运输带位移Δs2＝x2－L2＝5m小物体相对于运输带的路程Δs＝Δs1＋Δs2＝eq\f(20,3)m则摩擦而产生的热量Q＝μmgcosθ·Δt＝eq\f(20,3)J≈6.67J[答案](1)10m/s(2)10m(3)6.67J力学中的传送带问题，一般归纳起来可分为三大类：水平放置运行的传送带；倾斜放置运行的传送带；平斜交接放置运行的传送带.在处理传送带问题时尤其要注意在传送带上运行的物体所受摩擦力的突变.不论是水平的还是倾斜的传送带，其上的物体所受的摩擦力方向一定是与其相对运动的方向相反的.同时，解答这类习题一定要注意物体与传送带间相对运动的距离与物体或传送带对地的位移是不相同的，求产生热量时注意Q＝f·s相对中s相对指相对路程，不是相对位移.