高三解物理传送带一例
物理高考常见考点——传送带问题
传送带问题是基于真实物理现象的问题，既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产、生活的实际。所以这类题有生命力，当然也成为高考命题专家关注的问题。近三年来，关于传送带的题型频频出现，显示了其在考查学科综合能力方面的独特作用。
输送带问题的调查一般从两个层面进行。一个是力和运动分析。受力分析的关键点是要注意摩擦力(大小和方向)的突然变化——它与V带同时发生；运动分析的关键是相对运动的速度和方向的变化——物体和传送带对地面的速度和方向的比较。二、泛函分析，注意泛函关系:WF=△EK+△EP+Q，其中WF确实对传送带做功:WF=F？s带(f由传送带上的应力得到)，其中△EK和△EP为传送带上物体的动能和重力势能的变化，Q为因摩擦产生的内能:Q=f？的亲戚。下面介绍两种典型的传送带型号。
首先，传送带水平运行。
处理水平放置的传送带问题，首先需要对放置在传送带上的物体进行受力分析，区分物体上的摩擦力是阻力还是动力；二是对物体的运动状态进行分析，即从静态→动态→最终状态进行分析判断，对整个过程进行合理的分析和推断，然后利用相关的物理规律进行求解。
例1 (04江苏高考)水平输送带广泛应用于机场、火车站对旅客行李的安全检查。图1是水平输送带装置的示意图。绷紧的传送带AB始终以V = 1m/s的匀速运行，一个质量为m = 4kg的行李放在没有初速度的A处。传送带对行李的滑动摩擦使行李开始匀速直线运动，然后行李以与传送带相同的速度直线运动。设行李与传送带之间的动摩擦系数μ = 0.1，AB之间的距离L = 2m，g为10m/s2。
(1)求行李刚开始运动时的滑动摩擦力和加速度；
(2)求行李做匀速直线运动和加速直线运动的时间；
(3)如果提高传送带的运行速度，可以更快地将行李运送到B。求行李从A地运输到B地的最短时间和传送带的最低运行速度。
分析求解:(1)运动开始时的滑动摩擦力f = μ g ①。
将问题代入数值得到f = 4n ②。
源自牛顿第二定律
F=ma ③
代入数值，得到a = 1m/S2 ④。
(2)设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的最终速度为v = 1m/s..规则
v =在⑤处
代入数值得到t = 1s6。
(3)当行李均匀地从A移动到B时，转移时间最短。规则
l = 1/2 T2 min⑦
代入数值，得到tmin = 2s ⑧。
传送带的最低运行速度
vmin=atmin ⑨
代入该数值，我们得到vmin = 2m/s⑩。
例2(2006年全国高考)将一块煤块(可视为质点)放在水平的浅色传送带上，煤块与传送带之间的动摩擦系数为μ。最初，传送带和煤块都是静止的。现在让传送带开始匀速运动，当它的速度达到时，它就会匀速运动。一段时间后，煤块在传送带上留下了黑色的痕迹，煤块不再相对传送带滑动。求这个黑色标记的长度。
分析及解决方法:根据“传送带上留有黑色痕迹”，煤块与传送带之间存在相对滑动，煤块的加速度小于传送带的恒定加速度。根据牛顿第二定律
①
假设传送带从静止加速到速度，煤块从静止加速到速度，有
②
③
正因为如此，煤块继续被摩擦加速。经过一段时间后，煤块的速度从0增加到0。
④
此后，煤块和传送带相对静止，没有新的痕迹产生。
在煤块速度从0增加到0的整个过程中，输送带和煤块的移动距离分别为⑤和⑤。
⑥
传送带⑦留下的黑色标记的长度
它是从上述类别中获得的。
第二，传送带倾斜放置。
这种输送带是指两个滑轮大小相同，输送带轴线不在同一水平线上(高度不等)的装置。处理这类问题，先分析物体的受力，再判断摩擦力的大小和方向。这类问题要特别注意:如果传送带匀速运行，无论物体的运动状态如何，物体与传送带之间的摩擦力都不会消失。
例3如图2所示，传送带与地面的倾角θ= 370°，从A到b。
长度为16m，输送带以V = 10m/s的速度逆时针旋转。
一个质量m = 0.5 kg的物体放在皮带送料的上端，没有初速度，与传动相同
皮带间的动摩擦系数μ = 0.5。一个物体从A移动到B需要多长时间？(正弦370 = 0.6)
分析及解决方法:物体放在传送带上后，在初始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一个沿平行传送带向下的滑动摩擦力，物体受力如图3所示。平行于传送带的向下方向为X轴，垂直于传送带的向上方向为Y轴。
物体从静止开始加速，这是从牛顿第二定律得知的。
Fx=mgsinθ+f=ma1 ①
Fy=N-mgcosθ=0 ②
f= μN ③
联立a 1 = g(sinθ+μcosθ)= 10m/S2④
物体加速到与传送带相同速度所需的时间v = A1T1。
那么t1 = V/A1 = 1s。那么S =？at12=？×10×12=5m，
因为μ < tan θ，即μGCOSθ<θ中的MGS，所以物体在重力作用下会继续加速。
当物体的速度大于传送带的速度时，传送带会给物体带来一个沿平行传送带向上的滑动摩擦力。此时，物体上的力如图4所示。
然后从牛顿第二定律出发:
Fx=mgsinθ-f=ma2 ⑤，
Fy=N-mgcosθ=0 ⑥，
f=μN ⑦
联立A2 = g (sin θ-μ cos θ) = 2m/s2。
设t2为物体后期滑到底部所用的时间，从运动学公式可以知道L-S =。
，则解为T2 = 1s(T2 =-11s)，所以从A到B的时间为T = T1+T2 = 2s。
例4。(03全国高考)一个传送带装置如图5所示，传送带在通过AB区时是水平的，通过BC区时变成弧形(弧形是由光滑的模板形成的，不是画出来的)，通过CD区时是倾斜的，AB和CD与BC相切。现在大量质量为m的小容器在A处一个一个地放在传送带上，放置时初速度为零，由传送带运送到D处，D与A的高度差为h，稳定工作时，传送带速度恒定，CD段上的盒子等距排列， 并且相邻两个箱子之间的距离为l，每个箱子在A处落下后，在到达B之前就已经相对传送带静止了，不会再滑动(忽略通过BC段时的轻微滑动)。 已知在很长一段时间t内，* * *运输的小集装箱数量为n，这个装置由电机驱动，传送带与车轮之间没有相对滑动，不考虑轮轴处的摩擦力。求电机的平均输出功率。
这个问题综合了以上两个典型模型，将传送带上只有一个物体的运动扩展到多个物体的运动，显然增加了难度。但解题思路与前两种模式相似，都是从力与运动的关系和能量转化守恒的角度思考，挖掘出问题中隐藏的条件和关键句子，从而找到解题的突破口。
分析及解决方法:设传送带的移动速度为v0，在水平运输的过程中，小容器在滑动摩擦的作用下会先匀速加速。设这个距离为S，用时为T，加速度为A，那么小容器就会有。
s=1/2at2 ①
v0 =在②处
在此期间，传送带移动的距离为
s0=v0t ③
从上面，我们可以得到
s0=2s ④
f表示小盒子与传送带之间的滑动摩擦力，传送带对小盒子所做的功为
A=fs=1/2mv02 ⑤
传送带克服小盒子的摩擦力做功。
A0=fs0=2？1/2mv02 ⑥
两者的区别是克服摩擦做功产生的热量。
Q=1/2mv02 ⑦
可以看出，小盒子获得的动能等于小盒子加速运动时的热值。
t时间，电机输出功为
W= T ⑧
这个功用来增加小盒子的动能和势能，用来克服摩擦和热量，也就是说，
W=1/2Nmv02+Nmgh+NQ ⑨
已知两个相邻盒子之间的距离是L，所以
v0T=NL ⑩
同时⑦ ⑧ ⑨ ⑩，get = (+GH)