难点突破6
传送带模型中的能量问题
传送带的问题是和实际联系较紧密的一个物理模型,是高中阶段必须掌握的重要内容.解决此类问题的关键是对传送带和物体进行动态分析和终态推断,灵活巧妙地从能量的观点和力的观点来揭示其本质、特征、过程.因此在力学复习中,通过研究传送带类习题,将力学各部分内容串联起来,再利用功能观点处理传送带问题,往往能达到融会贯通的效果.对传送带问题要进行两种分析:
1.受力和运动分析
对传送带上的物体首先要进行受力分析,判断物体受到的滑动摩擦力方向及物体的运动状态,是加速,是减速,还是匀速;其次判断摩擦力突变(大小、方向)的临界状态;最后运用运动学知识求加速度、速度、位移等物理量,进而利用功和能的有关知识,求因摩擦而产生的热.
注意:①判断摩擦力的有无、方向时以传送带为参考系;②临界状态一般发生在v物与v传相同的时刻;③应用运动学公式计算物体的相关物理量时应以地面为参考系.
2.传送带中功和能量关系的分析
能量
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决定因素
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功能关系
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力
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移动距离
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重力势能
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重力
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竖直分位移
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ΔEp=-WG
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动能
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合外力
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物体(质点)
对地位移
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ΔEk=∑W
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机械能
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除重力外的其他力
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物体(质点)
对地位移
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ΔE机=∑W其他
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