河北省邯郸市馆陶县第一中学高中物理 自助练习 牛顿运动定律的应用之传送带问题 新人教版必修1.doc

自助6 牛顿运动定律的应用之传送带问题f例1.在光滑的水平面上，足够长的木板质量m=8kg,由静止开始在水平拉力f=8n作用下向右运动，如图所示，当速度达到1.5m/s时，将质量为m=2kg的物体轻轻的放在木板的右端，已知木板与物体之间的动摩擦因数=0.2，问：物体放到木板上以后，经多长时间物体与木板相对静止，在这段时间里，物体相对木板滑动的距离多长。答案：解：放上木块后，木块做加速运动，由牛顿第二定律得：mg=ma1 a1=2m/s2 做加速运动木板 f-mg=ma2 a2 =0.5m/s2 经时间t两物体相对静止a1 t =v+ a2t t=1s 木块向前位移 s1=a1t2 /2 s1=1m, 木板向前位移 s2=vt+ a2t2 /2 s2=1.75m 物体相对木板滑动的距离s= s2- s1=0.75m ab规范解题：学案重现：如图所示，水平传送带以2m/s的速度匀速运动，传送带两端a、b间的距离为20m，将一质量为2kg的木块无初速度的放在a端，已知木块与传送带间的动摩擦因数为0.2。求木块从a端运动到b端所用的时间。（g=10m/s2）解：对木块水平方向应用牛顿第二定律mg=ma a=2m/s2木块加速时间t1 , 加速位移s1 v=at1 t1=1s s1=at2/2 =1m 此后木块与传送带保持相对静止匀速运动， 匀速运动为t2 s2=s-s1=19m t2= s2/v =9.5s 木块从a端运动到b端所用的时间t t= t1+ t2=10.5s 练习：1.在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s，把质量为5kg的木箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以6m/s2的加速度前进，那么这个木箱放在传送带上后，传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹？2. 如图所示的传送皮带，其水平部分ab长bc与水平面夹角，长度，一小物体p与传送带的动摩擦因数，皮带沿a至b方向运行，速率为，若把物体p放在a点处，它将被传送带送到c点，且物体p不脱离皮带，求物体从a点被传送到c点所用的时间。（）3如图3所示，水平传送带以不变的速度v向右运动，将质量为m的工件轻轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间t，速度变为v；再经时间2t，工件到达传送带的右端，下列说法正确的是（ ）图3a.工件在水平传送带上滑动时的加速度a=v/2tb.工件与水平传送带间的动摩擦因数 = c.工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离x=3vtd.传送带克服摩擦做功为mv24.(2006石家庄质检)如图所示，传送带的水平部分长为l传动速率v，在其左端无初速度放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间不可能是 ( )a b c d1.解法一：行李加速到0.25m/s所用的时间：t0.042s行李的位移：x行李=0.0053m传送带的位移：x传送带v0t0.250.042m0.0105m摩擦痕迹的长度：（求行李的位移时还可以用行李的平均速度乘以时间，行李做初速为零的匀加速直线运动，。）解法二：以匀速前进的传送带作为参考系设传送带水平向右运动。木箱刚放在传送带上时，相对于传送带的速度v=0.25m/s,方向水平向左。木箱受到水平向右的摩擦力f的作用，做减速运动，速度减为零时，与传送带保持相对静止。木箱做减速运动的加速度的大小为a6m/s2木箱做减速运动到速度为零所通过的路程为即留下5mm长的摩擦痕迹。【总结】分析清楚行李和传送带的运动情况，相对运动通过速度位移关系是解决该类问题的关键。2.解：物体p随传送带做匀加速直线运动，当速度与传送带相等时若未到达b，即做一段匀速运动；p从b至c段进行受力分析后求加速度，再计算时间，各段运动相加为所求时间。p在ab段先做匀加速运动，由牛顿第二定律，得p匀加速