傳送帶模型中的功能關系及應用

周榮高

傳送帶問題以真實物理現象為依據，它既能訓練學生的科學思維，又能聯系科學和生活實際，同時涉及受力分析、相對運動、牛頓運動定律以及功能關系等多方面相關的知識，綜合性強，能考查考生分析物理過程及應用物理規律解答實際問題的能力，這種類型的問題是高考命題的熱點和難點.本文側重分析有關摩擦力做功的計算、動能定理的運用以及傳送帶系統能的轉化和守恒的有關問題.

3.分析能量問題的思路

①外界對系統做的功或者外界注入系統的能量是多少：

②弄清楚注入的能量分配為哪幾部分，這些能量分別是多少；

③由能量轉化和守恒定律進行計算；

④受力分析的過程中要注意摩擦力大小和方向的突變，突變往往發生在物體與傳送帶速度相等的時刻.要注意到傳送帶對物體可能是以靜摩擦力作用，此運動階段不產生熱量.

二、經典應用透析

1.水平傳送帶模型

例1 如圖1所示，電動機帶著水平傳送帶以v=10 m/s的恒定速度向右運動，傳送帶長L=16 m，今在其左端A將一個質量m =1 kg的工件輕輕放在上面，工件被傳送到右端B，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.5，g= 10 m/s2.試求：

（1）工件由A端傳送到B端的時間；

（2）此過程中系統產生的摩擦熱；

（3）電動機由于傳送物體多消耗的電能.

點撥剛開始工件受到傳送帶水平向右的滑動摩擦力而做勻加速運動，當工件速度與傳送帶速度相同時，工件與傳送帶一起做勻速運動，二者之間不再有摩擦力.工T件做……