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“倾斜传送带模型”中位移与能量问题分析

发表时间：2020/9/27 来源：《教学与研究》2020年9月上作者：唐成

[导读] 倾斜传送带模型是高中物理中一个非常重要的知识点，高考中也经常将其与能量、位移等知识点结合在一起来考查学生。

湖南省祁东县第二中学唐成 421600

摘要：倾斜传送带模型是高中物理中一个非常重要的知识点，高考中也经常将其与能量、位移等知识点结合在一起来考查学生。能够归纳和总结出该模型中的解题要点和方法对高中物理的教学具有一定的启发和示范作用。
关键词：传送带模型；能量；位移；摩擦力
传送带问题是高中物理中的一个难点，在高考中也是一个常考点。最近几年高考题中都有所涉及，值得我们深入讨论。在传送带模型中，倾斜传送带上物块的运动过程和受力变化比较复杂[1]，通常会结合能量知识一起来考察学生，如果学生对题目分析不到位往往容易出现错误，笔者根据多年的教学经验通过例题对上述问题加以说明，希望对广大考生有所帮助。

点评：本题在解答得过程中考生常常会把题目中所涉及的能量认为是系统产生的热量而出现错误解答，正确解答应该从能量守恒的角度去思考，系统产生的热量、物块增加的动能和重力势能都来自电动机消耗的能量。本题也可以以传送带为研究对象，从能量守恒角度可知，电动机多消耗的能量等于传送带克服摩擦力做的功。开始阶段摩擦力为滑动摩擦力f1=μmgcosθ=3.2N，位移x1=v0t=10m，共速之后摩擦力变为静摩擦力，由牛顿第二定律可知f2=mgsinθ=3N，位移x2=(L-x)=5m，所以，E=f1?x1+f2?x2=47J。
总之，在解答倾斜传送带问题时，关键在于弄清楚物体在传送带上运动过程的变化和摩擦力的变化情况，从而确定加速度的大小和方向。涉及到相对运动留下的痕迹问题时，一定要考虑到痕迹是否有重叠的情况。能量、热量和功问题的求解需要注意三者间的联系和区别，学会从多个角度去分析题目，掌握多种解题思路和方法，善于灵活地选择和应用。
参考文献
[1]院建岗.“传送带”模型在高中物理中的应用[J].试验教学与仪器,2017(1),48-49.
[2]张继琛.倾斜传送带上物体的运动[J].物理中的思想和方法,2011(2),91.