素养培优2　传送带模型中动力学、能量和动量的综合讲义（教师版）-2025高考物理.pdfVIP

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素养培优传送带模型中动力学、能量和动量的综合

1.摩擦力的方向及存在阶段的判断

理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键。

2.物体能否达到与传送带共速的判断

物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口。

3.传送带中摩擦力做功与能量转化

（1）静摩擦力做功的特点：①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。②相互作用的一对静摩擦力

做功的代数和总是等于零，不会转化为内能。

（2）滑动摩擦力做功的特点：①滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。②相互间存在滑动摩擦

力的系统内，一对滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能。

（3）摩擦生热的计算：①Q＝Fs，其中s为相互摩擦的两个物体间的相对路程。②传送带因传送物体多消耗f

相对相对

的能量等于物体增加的机械能与系统产生的内能之和。

1（2024·河南郑州二模）如图所示，水平传送带与左、右两边的光滑的水平台面等高，并能平滑对

【典例】

接，静止在台面上可视为质点的滑块A的质量为m＝0.9kg，长l＝3.5m的传送带始终以v＝1m/s的速率顺时针

转动，滑块A左侧的枪膛长1m，高压气体对质量为m＝100g子弹的平均作用力为80N，若把子弹在枪膛内的运

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动看作匀变速直线运动，子弹击中滑块A（子弹与滑块作用时间极短），并留在滑块A内，两者一起滑上传送带

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的左端，已知滑块A与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s，求：

（1）子弹出膛的速度大小；

（2）子弹与小滑块A组成的整体滑上传送带左端时的速度大小；

（3）小滑块A到达传送带右端时速度大小。

答案：（1）40m/s（2）4m/s（3）3m/s

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解析：（1）设子弹出膛的速度为v，则由牛顿第二定律可得F＝ma，由匀变速直线运动规律有＝2ax，解得v

0000

＝40m/s。

（2）子弹打滑块A过程中动量守恒，则mv＝（m＋m）v，解得含有子弹的小滑块A水平滑上传送带左端时的

0001

速度大小v＝00＝4m/s。

1

＋

0

（3）假设A在传送带上一直做减速运动，A从传送带的左端滑到右端的过程中，根据动能定理有－μ（m＋m）gl

0

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＝（m＋m）－（m＋m），代入数据解得v＝3m/s，因为v＞v，所以假设正确，小滑块A在到达传送

020122

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带右端时速度大小为3m/s。