曾慧 呂海斌
在教學(xué)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)傳送帶問題是高中物理習(xí)題中極為常見的一類問題,也是高考命題專家所青睞的問題,但這類問題有較強的規(guī)律性,若對其進行歸納,有助于大家找到這類問題的一些解題技巧。下面以一道傳送帶例題及其變式題為例,對常見傳送帶問題的歸納、總結(jié)。
例題:如圖1所示,長為L=9 m的水平傳送帶以v=3 m/s的恒定速度向右運動,在其左端A輕輕放上一可視為質(zhì)點的小物塊,將小物塊傳送到右端B,已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,試求:小物塊由傳送帶左端A運動到右端所用時間?(取g=10 m/s2)
解析:物塊剛放上傳送帶,物塊對地初速度v0=0,但傳送帶對地面以v=3 m/s向右勻速運動,故物塊相對傳送帶向左運動,故物塊受水平向右的滑動摩擦力,大小為:F=μFN=μmg
由于x0 因此,小物塊由傳送帶左端A運動到B端所用時間:t=t1+t2=3.5 s。 變式題1:若傳送帶長L1=0.96 m,物塊由傳送帶A端運動到B端所用時間? 變式題2:若開始物塊以對地速度v0=3 m/s,則物塊由傳送帶A端運動到B端所用時間? 變式題3:若物塊以對地速度v0=4.5 m/s滑上傳送帶,則物塊由傳送帶A端運動到B端所用時間? 解析:由于v0>v,即物塊相對傳送帶向右運動,物塊受到水平向左滑動摩擦力,如圖2所示。物塊先做勻減速運動,當物塊速度減為說傳送帶速度相等后,二者之間摩擦力變?yōu)榱?,隨后物塊隨傳送帶一起勻速運動到右端。 所以物塊由左端A到右端B所用時間:t=t1+t2=2.875 s. (作者單位 曾慧:重慶南開中學(xué) 呂海斌:重慶市第一中學(xué)) 編輯 溫雪蓮