高中物理传送带问题解题思路

Question

最好有方法,例题和解析.

Answer 1

　具体方法是:
　　（1）分析物体的受力情况
　　在传送带上的物体主要是分析它是否受到摩擦力、它受到的摩擦力的大小和方向如何、是静摩擦力还是滑动摩擦力。在受力分析时，正确的理解物体相对于传送带的运动方向，也就是弄清楚站在传送带上看物体向哪个方向运动是至关重要的！因为是否存在物体与传送带的相对运动、相对运动的方向决定着物体是否受到摩擦力和摩擦力的方向。
　　（2）明确物体运动的初速度
　　分析传送带上物体的初速度时，不但要分析物体对地的初速度的大小和方向，同时要重视分析物体相对于传送带的初速度的大小和方向，这样才能明确物体受到摩擦力的方向和它对地的运动情况。
　　（3）弄清速度方向和物体所受合力方向之间的关系
　　物体对地的初速度和合外力的方向相同时，做加速运动，相反时做减速运动；同理，物体相对于传送带的初速度与合外力方向相同时，相对做加速运动，方向相反时做减速运动。

2、常见的几种初始情况和运动情况分析
　　（1）物体对地初速度为零，传送带匀速运动，（也就是将物体由静止放在运动的传送带上）
　　物体的受力情况和运动情况如图1所示：其中V是传送带的速度，V10是物体相对于传送带的初速度，f是物体受到的滑动摩擦力，V20是物体对地运动初速度。（以下的说明中个字母的意义与此相同）
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　物体必定在滑动摩擦力的作用下相对于地做初速度为零的匀加速直线运动。其加速度由牛顿第二定律 ，求得 ；
　　在一段时间内物体的速度小于传送带的速度，物体则相对于传送带向后做减速运动，如果传送带的长度足够长的话，最终物体与传送带相对静止，以传送带的速度V共同匀速运动。
　　（2）物体对地初速度不为零其大小是V20，且与V的方向相同，传送带以速度V匀速运动，（也就是物体冲到运动的传送带上）
　　①若V20的方向与V 的方向相同且V20小于V，则物体的受力情况如图1所示完全相同，物体相对于地做初速度是V20的匀加速运动，直至与传送带达到共同速度匀速运动。
　　②若V20的方向与V 的方向相同且V20大于V，则物体相对于传送带向前运动，它受到的摩擦力方向向后，如图2所示，摩擦力f的方向与初速度V20方向相反，物体相对于地做初速度是V20的匀减速运动，一直减速至与传送带速度相同，之后以V匀速运动。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（3）物体对地初速度V20，与V的方向相反
　　如图3所示：物体先沿着V20的方向做匀减速直线运动直至对地的速度为零。然后物体反方向（也就是沿着传送带运动的方向）做匀加速直线运动。
　　①若V20小于V，物体再次回到出发点时的速度变为- V20，全过程物体受到的摩擦力大小和方向都没有改变。
　　②若V20大于V，物体在未回到出发点之前与传送带达到共同速度V匀速运动。
　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　说明：上述分析都是认为传送带足够长，若传送带不是足够长的话，在图2和图3中物体完全可能以不同的速度从右侧离开传送带，应当对题目的条件引起重视。

二、物体在传送带上相对于传送带运动距离的计算
①弄清楚物体的运动情况，计算出在一段时间内的位移X2。

②计算同一段时间内传送带匀速运动的位移X1。

③两个位移的矢量之 =X2- X1就是物体相对于传送带的位移。

Answer 2

中学物理中，学生在解“传送带问题”时，极易出错，易错原因是什么？我们应如何应对这类问题，下面进行分析并以典型例题帮助理解。
1.易错原因
1.1传送带上的运动物体（研究对象）既对地运动又对传送带运动，在利用运动学公式列方程的时候，同学们易犯“混淆参考系”的错误，即一个运动学方程中所有运动学量不是针对同一个参考系的。
1.2传送带上的物体（研究对象）由于运动状态的改变，即速度的改变，会导致其受力情况发生变化，进一步导致运动性质发生变化，同学们往往忽略这一点。
2.应对办法
2.1研究物体运动时参考系的选取是任意的，但是一个运动学公式中的所有运动学量必须是针对同一个参考系的。
2.2牛顿运动定律只适用于惯性参考系，根据牛顿第二定律算出的加速度也是针对于惯性系的，通常就是对地而言。
2.3“物体对地速度变成零”或“对传送带速度变成零”这些特殊时刻往往是物体受力情况和运动性质改变的转折点，在定量求解之前，尽量先做出定性分析，预测各种可能情况。

3.典型例题解析
例题：一粗糙的水平传送带的左右两端有其等高的水平面，当传送带不转动时，一物体从传送带的左端以速度V1滑上去，以速度V2从传送带的右端滑下，此过程用时为t，则下面说法正确的是：A、当传送带逆时针转动时，物体可能到不了传送带的右端；B、当传送带逆时针转动时，物体一定能到达传送带的右端，且到达右端的速度仍是V2，用时仍是t;C、当传送带顺时针转动时，物体一定能到达传送带右端，且到达右端的速度一定大于V2，用时一定小于t;D、当传送带顺时针转动时，物块一定能达到传送带右端，且到达右端时的速度有可能仍然是V2，用时可能仍然t.
解析：假设物块与传送带之间的动摩擦因数为u，传送带左右两端的距离为L，当传送带不转动时，物块受到传送带对其向左的滑动摩擦力，以大地为参考系，物块的初速度为V1，加速度为ug的匀减速直线运动，当走过位移L时，速度变为V2，用时间为t，则有关系式V1²—V2²=2ugL，t=（V1-V2）/ug.
当传送带逆时针转动时，物块的受力情况与传送带不转动时的受力情况相同，进一步可推知：以大地为参考系，物块的运动情况与传送带不转动时相同，所以选项A 错B对，这两种情况区别在于：物块对传送带的运动情况是不相同的。
当传送带顺时针转动时，物块受的摩擦力方向不能确定，这要看物块的速度与传送带的速度大小关系，假设传送带的速度为V0，分情况讨论如下（下面讨论中，不指明参考系的情况下都是以大地为参考系）。
3.1若V0＞V1，物体受到传送带的摩擦力向右，物块的初速度为V1，加速度为ug的匀加速直线运动，这其中又可能存在两种情况：①若物块还未传送到传送带右端速度就增加到了V0，此后物块不受摩擦力，物块随传送带匀速运动；②物块一直加速到传送带右端，这两种情况无论是哪一种都可推得，物块到右端的速度一定大于V1，用时一定小于t。
3.2若V0= V1，物块不受摩擦力，物块一直随传送带做匀速直线运动，用时一定小于t。
3.3若V2< V0< V1，开始一段时间物块所受摩擦力向左，物块以加速度ug做匀减速直线运动，当物块速度减小到V0时，此后物块不受摩擦力，物块随传送带匀速运动，这个过程用时一定小于。
3.4若V0≤V2，物块受到的滑动摩擦力向左，物块一直以加速度ug做匀减速运动直到传送带右端，这种情况下物块的对地运动与传送带不转动时相同，根据前面的两个关系式，可推知物块到右端时速度仍然为V2，用时仍为t，根据以上讨论可知选项C错，D对。本回答被提问者和网友采纳

Answer 3

传送带问题也就是运动问题，高考重点之一，牛顿运动定律是基础，物体的受力要自己学会分析，只不过把运动问题加在了传送带的背景上……这种题目随便怎么变都可以，不要想着一个解题模板把所有问题都解决了……我觉得重点就是学会受力分析，然后就是利用公式和V-T图像，两者的选择是个很微妙的问题，要自己去领悟……

Answer 4

把运动的每个状态画出来，然后可以得到几何关系，没个关系中的长度用运动学知识表示出来，最后联立解答就行了，很简单，不信你试试

Answer 5

可从两点出发：
1 摩擦力做功 能量守恒分析
2 摩擦力方向加速度 动力学公式分析