8.4.6 专题：传动带的功能关系-2021-2022学年高一物理期末重难复习课件（人教版2019必修第二册）

专题专题传送带问题中摩擦力做功与摩擦热问题传送带问题中摩擦力做功与摩擦热问题第八章第八章 机械能守恒定律机械能守恒定律摩擦力做功与摩擦生热的区别和联系摩擦力做功与摩擦生热的区别和联系一、功和热的区别功一、功和热的区别功 功功-力对空间的积累效应力对空间的积累效应 热是能量热是能量-相互摩擦的两个物体内能的增加量相互摩擦的两个物体内能的增加量.二、计算式中位移二、计算式中位移/路程的区别路程的区别功的计算式功的计算式W=FW=Flclcosaosa中的是中的是L L力直接作用在其上的力直接作用在其上的物体对地的位移物体对地的位移,摩擦生热时产生的热量摩擦生热时产生的热量Q=Q=F Ff fS相对相对中的中的S相对相对是两个相互接触的是两个相互接触的物体间物体间相对滑动的路程相对滑动的路程.三、两者关系三、两者关系传送带足够长，物块传送带足够长，物块m m无初速在传送带左端释放，无初速在传送带左端释放，过一段时间后物块加速到与传送带共速过一段时间后物块加速到与传送带共速v,v,物块物块对地位移对地位移x x1 1,传送带对地位移传送带对地位移x x2 2，据动能定理：，据动能定理：摩擦力对物块做正功摩擦力对物块做正功,对应物块动能变化对应物块动能变化根据能量守恒和功能关系，根据能量守恒和功能关系，电动机多做的功等于物块增加的动能和摩擦产生的内能电动机多做的功等于物块增加的动能和摩擦产生的内能摩擦力对传送带做负功，因传送带速度不变，电动机要对传送带多做功等于传送带克摩擦力对传送带做负功，因传送带速度不变，电动机要对传送带多做功等于传送带克服摩擦做的功服摩擦做的功三式联立,得到:相对滑动路程的计算相对滑动路程的计算:如果两物体的相对运动是单向直线运动单向直线运动,则可直接用两物体的位移求差:如果相对运动是往返运动往返运动,则必须分段求解相对滑动位移,然后绝对值相加.传送带问题的传送带问题的摩擦力做功摩擦力做功与摩擦热问题与摩擦热问题传送带足够长，物块传送带足够长，物块m无初速在传送带左端释放无初速在传送带左端释放物块从静止加速到与传送带共速的时间为物块从静止加速到与传送带共速的时间为t，物块对地的位移为，物块对地的位移为传送带对地的位移为传送带对地的位移为物块从静止到加速到与传送带共速的时间物块从静止到加速到与传送带共速的时间内内物块加速阶段，物块加速阶段，摩擦力对物体做的功摩擦力对物体做的功传送带克服摩擦力做的功传送带克服摩擦力做的功物体与传送带因摩擦产生的热量物体与传送带因摩擦产生的热量电动机多做的功为电动机多做的功为物块加速阶段，物块加速阶段，电动机多做的功转化为物块的动能和摩擦产生的热能电动机多做的功转化为物块的动能和摩擦产生的热能1 1两个设问角度两个设问角度【方法规律】【方法规律】首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。和传送带之间的位移关系。(2)(2)能量角度能量角度(1)(1)动力学角度动力学角度求传送带对物体所做的功、物体和传送带由求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。守恒定律求解。2两个功能关系两个功能关系(1)传送带电动机做的功传送带电动机做的功W电电EkEpQFx传传。(2)传送带摩擦力产生的热量传送带摩擦力产生的热量QFfx相对相对。例例1.如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以图示速度带动，始终保持以图示速度v匀速运动。物体与传送带间的动摩擦因数为匀速运动。物体与传送带间的动摩擦因数为，物体运动一段距离能保持与传送带相对静止。对于物体从静止释放到相对传物体运动一段距离能保持与传送带相对静止。对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是送带静止这一过程，下列说法正确的是()A电动机多做的功为电动机多做的功为1/2mv2B摩擦力对物体做的功为摩擦力对物体做的功为mv2C传送带克服摩擦力做的功为传送带克服摩擦力做的功为1/2mv2D物体与传送带因摩擦产生的热量为物体与传送带因摩擦产生的热量为1/2mv21.1.如图所示如图所示,倾斜的传送带保持静止倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端匀加速下滑到底端,如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送与传送带保持静止时相比（带保持静止时相比（）A.A.木块在滑到底端的过程中木块在滑到底端的过程中,运动时间将变长运动时间将变长B.B.木块在滑到底端的过程中木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做的功不变木块克服摩擦力所做的功不变C.C.木块在滑到底端的过程中木块在滑到底端的过程中,动能的增加量减小动能的增加量减小D.D.木块在滑到底端的过程中木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能减小系统产生的内能减小答案：答案：B B针对训练针对训练针对训练针对训练针对训练针对训练3(多选多选)如图甲所示，一倾角为如图甲所示，一倾角为37的传送带以恒定速度运行。现将一质量的传送带以恒定速度运行。现将一质量为为m1 kg的物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所的物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，示，取沿传送带向上为正方向，g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。则下列。则下列说法正确的是说法正确的是()A08 s内，物体位移的大小是内，物体位移的大小是18 mB08 s内，物体内，物体机械能增量是机械能增量是90 JC08 s内，物体机械能增量是内，物体机械能增量是84 JD08 s内，物体与传送带因摩擦产生的热量是内，物体与传送带因摩擦产生的热量是126 J解析：解析：选选BD从题图乙求出从题图乙求出08 s内物体位移的大小内物体位移的大小x14 m，A错误；错误；08 s内，物体上升的高度内，物体上升的高度hxsin 8.4 m，物体机械能增量，物体机械能增量EEpEk90 J，B正确，正确，C错误；错误；06 s内物体的加速度内物体的加速度agcos gsin 1 m/s2，解得，解得7/8，传送带速度大小为，传送带速度大小为4 m/s,08 s内物体与传送带间的相内物体与传送带间的相对位移为对位移为x18 m，物体与传送带因摩擦产生的热量，物体与传送带因摩擦产生的热量Qmgcos x126 J，D正确。正确。