- 高三物理传送带模型
高三物理传送带模型主要有以下几种:
1. 水平传送带模型:物体在水平传送带上滑动,若受到的摩擦力小于向前的拉力,则物体减速直至跟传送带达到相同的速度。
2. 倾斜传送带模型:物体随倾斜传送带一起向上或向下运动,涉及牛顿第二定律、牛顿第三定律、动能定理、运动学等多个知识点的综合考察。
3. 受摩擦力传送带模型:此模型中,可能存在静摩擦力或滑动摩擦力,且可能存在相对运动的瞬间。解决此类问题需要抓住传送带与物体之间的运动情况,再选择运用牛顿第二定律、运动学等知识进行求解。
4. 皮带传动装置模型:皮带传动装置中,物体在两轮之间运动,其运动过程其实是牛顿第二定律和运动学知识的综合应用。
这些是高三物理传送带模型的主要类型,针对不同类型的模型,有不同的解题方法和技巧。
相关例题:
例题:
假设有一个水平传送带以恒定速度v0运动,长度为L,传送带右端固定一挡板。现将一小物体(可视为质点)轻轻放在传送带的左端,已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,求物体从放上到挡板所需的时间。
解析:
物体刚放上传送带时,受到向左的摩擦力作用,做初速度为零的匀加速运动,加速度为a = μg。
设物体加速到与传送带速度相同所需时间为t1,则有:
t1 = △v/a = (v0 - 0)/μg = v0/μg
物体在加速过程中相对于传送带滑动的距离为:
Δs = L - x = L - 1/2at²
其中x为物体加速到v0时的位移。
物体在传送带上滑动的距离为:
s = x + v0t - 1/2at² = v0t - (L - x)
物体在传送带上受到的摩擦力为恒力,因此其加速度不变,根据运动学公式可得:
s = v0t - (L - x) = v0(t - t1) - (L - v0/μg)
解得:t = t1 + (v0 - L/v0μg)
所以物体从放上到挡板所需的时间为:t = t1 + (v0 - L/v0μg) + t1 = 2t1 + (L/v0μg)
其中t1为物体加速到与传送带速度相同的时间。
总结:物体在传送带上受到摩擦力作用而做匀加速运动,当其速度达到传送带速度时,两者相对静止,此后物体随传送带一起匀速运动。因此,物体从放上到挡板所需的时间包括加速阶段和匀速阶段的时间。
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