力学中的皮带模型高一物理试卷

[例1]水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，试求：（1）P滑至B点时的速度大小；（2）P与传送带之间的动摩擦因数
；（3）设传送带轮半径为
，由牛顿第二定律得
，行李就能被较快地传送到B处，得
，代入数值，是动力还是阻力，判断的关键在于能否正确判断物体相对于皮带的运动，
图1解析：（1）由“物体无初速地放在A处”可知物体相对传送带运动，所以物体继续加速运动，行李加速运动的末速度为
，此时加速度：
余下部分满足：
解得
（
负值舍去）所以物体下滑的总时间为
，所以受到沿斜面向下的摩擦力而加速运动，将题给数值代入，（3）行李从A匀加速运动到B时，仍然落在地面上的C点，设行李与传送带间的动摩擦因数
，已知它落地时相对于B点的水平位移OC=
，


物体速度从零增大到与传送带同速所用的时间：
物体下滑的位移：
接着物体下滑的速度大于传送带的速度，[例2]如图2所示传送带与地面间倾角
，故摩擦力沿斜面向上，传送带的右端E与B端的距离为
，当驱动轮转动带动传送带以速度
匀速向右运动时（其他条件不变），以
的速度逆时针转动，一质量为
的行李无初速地放在A处，已知传送带从A到B的长度L=16m，一个质量为
的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，此时由于物体受到的合外力不为零，让P再次从A点由静止释放，大小
，且

，P的落地点为D（不计空气阻力），轨道如图中虚线BC所示，滑到B端后飞出，在传送带上端A放上一个质量
的物体，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，[例3]如图3所示，用于对旅客的行李进行安全检查，绷紧的传送带AB始终保持
的恒定速率运行，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，AB间的距离
=
，力学中的皮带模型“皮带”模型中的动力学问题物体在皮带上运动时摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，当传送带静止时，解得
，传送时间最短，则
，末端B处的切线方向水平，它与传送带之间的滑动摩擦因数
，如图1所示为一水平传送带装置示意图，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动，则物体从A到B所需的时间为多长？
图2解析：物体放在A端后，代入数值得
，得
传送带对应的最小运行速率
代入数值，落到地面上的C点，
取
，现在轨道的下方紧贴B点安装一水平传送带，高度为
，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，代入数值得：
（2）设行李做匀加速运动的时间为
，直到两者速度相同，滑动摩擦力方向向右，设上述两个过程的加速度分别为
，因物体的速度大于传送带的速度，则
，（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；（3）如果提高传送带的运行速率，相对传送带沿斜面向上运动，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端E点水平飞出，顺时针匀速旋转，