高考物理傳送帶模型主要有以下幾種:
1. 追及相遇問題:兩個物體在傳送帶上運動,由于傳送帶的速度恒定,物體不能及時追上傳送帶而發生的相對運動。
2. 滑動摩擦力提供向心力:物體隨傳送帶一起做勻速運動或非勻變速運動時,物體與傳送帶之間的摩擦力提供向心力。
3. 多過程問題:傳送帶啟動或停止過程中,物體在摩擦力作用下發生加速、減速或勻速運動。
4. 相對滑動的傳送帶模型:傳送帶對地的位移之差等于物體對地位移,根據相對位移法求解摩擦力。
5. 傳送帶與小物塊組成的系統機械能守恒:在傳送帶的帶動下,小物塊在滑動摩擦力作用下做功,系統機械能守恒。
以上是高考物理傳送帶模型的一些主要類型,具體的問題會根據傳送帶速度、摩擦力方向、傳送帶長度等因素有所不同。
例題:
一個質量為 m 的小物塊(可視為質點)從傳送帶右端 A 處以初速度 v_{0} 水平拋出,落在傳送帶上的 B 點。已知傳送帶的運行速度恒為 v_{1},長為 L,小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數為 μ。
(1)求小物塊從 A 到 B 的時間;
(2)若傳送帶逆時針以更大的速度 v_{2} 轉動,小物塊仍從 A 點以初速度 v_{0} 水平拋出,求小物塊從 A 到 B 的時間是否發生變化?
【分析】
(1)小物塊在傳送帶上做勻減速運動,根據牛頓第二定律和運動學公式求解時間;
(2)根據牛頓第二定律和運動學公式分析小物塊在兩種情況下加速度和位移的關系,判斷時間是否發生變化。
【解答】
(1)小物塊在傳送帶上做勻減速運動,根據牛頓第二定律得:
μmg = ma_{1}
解得:a_{1} = \mu g
根據運動學公式可得:
L = \frac{v_{0}^{2}}{2a_{1}} + \frac{v_{1}^{2}}{2a_{1}}t_{1}
解得:t_{1} = \frac{v_{0}^{2}}{2\mu g(v_{0}^{2} + v_{1}^{2})}
(2)當傳送帶逆時針以更大的速度 v_{2} 轉動時,小物塊受到的滑動摩擦力增大,加速度增大,但位移關系不變,即有:L = \frac{v_{0}^{2}}{2a_{2}} + \frac{v_{2}^{2}}{2a_{2}}t_{2}
由于 a_{2} > a_{1},所以 t_{2} < t_{1},即小物塊從 A 到 B 的時間變短。
綜上所述,該例題通過傳送帶模型考查了牛頓第二定律和運動學公式的應用,需要考生掌握基本的解題方法,并能夠靈活運用所學知識解決實際問題。