高三物理動力傳送帶包括:
1. 普通傳送帶:例如運輸貨物的皮帶運輸機(jī),是高中階段最常見的傳送帶模型。
2. 帶有驅(qū)動輪的傳送帶:這種傳送帶在某些情況下也可以視為一種斜面或滑輪組,高中階段較少出現(xiàn)。
3. 傾斜傳送帶:這種傳送帶可以研究物體在傳送帶上滑動的受力分析,高中階段也較常見。
4. 彎曲傳送帶(傳送帶與水平面成一定夾角且動摩擦因數(shù)隨位置變化):這種傳送帶涉及到物體在彎曲表面上的運動,高考中有所涉及。
此外,還有水平傳送帶、彎曲傳送帶等動力傳送帶。這些傳送帶模型都是高三物理中非常重要的動力學(xué)部分內(nèi)容,通過這些模型的分析和計算,可以加深對牛頓定律的理解。
題目:一個質(zhì)量為 m 的物體放在水平傳送帶上,隨傳送帶一起以速度 v 勻速運動。某時刻,物體與傳送帶之間存在相對運動,物體受到沿傳送帶方向一個大小為 F 的恒力作用。已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為 μ ,求物體從開始受到 F 作用到速度與傳送帶速度相同這段時間內(nèi),物體相對于傳送帶滑動的距離。
【分析】
物體受到的摩擦力為滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再根據(jù)速度時間公式求出加速到速度與傳送帶速度相同的時間,最后根據(jù)位移時間公式求出相對滑動的距離。
【解答】
物體受到的摩擦力為滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律得:
$F - \mu mg = ma$
解得:$a = \frac{F - \mu mg}{m}$
物體加速到速度與傳送帶速度相同的時間為:
$t = \frac{v}{a} = \frac{v}{\frac{F - \mu mg}{m}}$
相對滑動的距離為:
$x = \frac{v^{2}}{2a} - v(t - \frac{v}{v_{m}})$
代入數(shù)據(jù)解得:$x = \frac{Fv^{2}}{2\mu mgv - v^{2}}$
【說明】
本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)題意確定物體的運動過程,再選擇相應(yīng)的公式求解。