高中物理难点分类解析滑块与传送带模型问题(经典)

.滑块-板模型例1如图1所示，在平滑的水平面上放置质量为m、2m的单块a和板b，a、b之间的最大静摩擦力为mg，现在的水平拉伸力f拉伸b，使a、b以相同的加速度运动，求出拉伸力f的最大值。分析：为了防止运动中a比b滞后(a不受拉力f的直接作用，通过a、b之间的静摩擦力加速)，a、b一起加速的最大加速度由a决定。 解答：单元a获得的最大加速度是：当与：a，b一起加速运动时，张力f的最大值为： 222222222222652如果在变形例1例1中张力f作用于a呢？ 如图2所示。 a :板b所能达到的最大加速度如下所示。 与“a、b”一起加速运动时，拉力f的最大值如下所示变形例2除了变形例1以外，还使b与水平面之间的动摩擦系数(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)以相同的加速度运动a、b，求出拉伸力f的最大值。解答：板b得到最大加速度为：a、b一起加速运动时，张力f的最大值为Fm时，如下所示收到：例2如图3所示，将质量M=8kg的车放置在光滑的水平面上，对车的右端施加水平一定力f、F=8N，车的速度达到1.5m/s时，与车的前端大小无关，轻轻放置质量m=2kg的物体，物体和小现场的动摩擦系数=0.2，车足够长，物体放置在车上后t=1.5s (g为10m/s2)a1=g=2m/s2，此时车的加速度为：车与物体变为相同速度时：=a1t1=v0 a2t1，解： t1=1s、=2m/s，以后物体与车相对静止： (222222222222222222222222埃练习1如图4所示，在水平面上静止有质量m=1kg、长度L=1.5m的板a和b，在a、b的间隔s=6m、a的左端静止有质量M=2kg的小滑块c，a、b与c之间的动摩擦系数为1=0.2，a、b与水平地面之间的动摩擦系数为2=0.1。 最大静摩擦力被认为等于滑动摩擦力。 现在，在c上加上水平右方向的一定力F=4N，a和c开始运动，一段时间a，b碰撞，很快达到共同速度，c瞬间速度不变，但a，b没有粘连。 在经过时间t=10s的情况下，a、b、c的速度分别是多少(已知重力加速度g=10m/s2 )解答：假设力f作用后，a、c一起加速，a得到的最大加速度为：2卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡653 AB也等速运动。 如果经过时间t2、c从a右端滑落，则v1t2-v2t2=l8756； t2=1.5s且a、b分开，减速运动直到a停止： aA=2g=1m/s2，左、t=10s，vA=0.C在b上持续滑动，c等速，b加速： aB=a0=1m/s2，经过时间t4，C.B相等：t4=1s . 在这个过程中，由于C.B的相对位移为：所以c没有从b的右端滑落。 然后C.B一起加速，加速度为a1，加速时间如下在t=10s情况下，a、b、c的速度分别为0、2.5m/s、2.5m/s .练习2如图5所示，质量M=1kg的板静止在粗糙的水平的地面上，板与地面之间的动摩擦系数是在板的左端放置质量M=1kg、大小可忽略的铁块，铁块与板之间的动摩擦系数是g=10m/s2而求出的(1)如果板的长度为L=1m，则对铁块施加水平右侧的一定力F=8N，铁块在多长时间内移动到板的右端(2)对铁块施加从零开始连续增加的水平右向力f，通过分析和计算。 (解答略)答案为： (1)t=1s，(2)fn时，a、b相对静止而对地静止，f2=F； 2N6N时，a、b相对滑动，n .滑块问题1 .如图所示，板静止在光滑且足够长的水平面上，板的质量为M=4kg，长度为L=1.4m的板的右端放置有小的滑块，小的滑块的质量为m=1kg，其尺寸远小于l。 小滑块和板之间的动摩擦系数(1)为了使现用的定力f作用在板m上，m从m的上方滑落，f的大小范围是什么(2)其他条件不变，恒力F=22.8牛顿，始终作用于m，最终使m从m上方滑落。 问： m在m上滑的时间是多少？分析： (1)小滑块与板间的折动摩擦力，小滑块通过折动摩擦力f向右均匀加速的加速度，板通过张力f和折动摩擦力f向右均匀加速的加速度，m从m上方滑落的条件，(2)m在m上方折动的时间为t，恒定力F=22.8N，板的加速度，小滑块a.av乙组联赛2 .长度为1.5m的长板b静止放置在水平冰面上，小物块a以某一初速从板b的左端滑过长板b，直到a、b的速度相同为止，a、b的速度为0.4m/s，然后a、b又在水平冰面滑过8.0cm，停止了。 若小物块a可视为质点，则与长板b的质量相同，求出a、b间的动摩擦系数1=0.25.(取g=10m/s2)。(1)木块和冰面的动摩擦系数(2)小块相对于长板滑动的距离(3)为了防止小物块从板的右端掉落，小物块在长板上滑动的初速度应该是多少？分析： (1)A、b一起运动时，冰面对其滑动摩擦力，进行均匀的减速运动、加速度板和冰面动摩擦系数2=0.10(2)的小块a在长板上受到板的滑动摩擦力，进行均匀的减速运动，得到加速度a1=1g=2.5m/s2. 小物块a在板上滑动，木块b受到小物块a的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，进行均匀的加速运动，以1mg-2(2m)g=ma2得到加速度a2=0.50m/s2. 若设小物块搭在板上时初始速度为v10、经过时间t后的a、b的速度为v，则从长板的动作解除v=a2t、滑动时间，则小物块搭在板上的初始速度v10=v a1t=2.4m/s、小物块a在长板b上滑动的距离为(3)小物块a搭在长板上的初始速度越大， 在长板b上相对于板滑动的距离大、滑动距离与板长相等的情况下物块a到达板b的右端，两者的速度相等(设为v )的情况下，为了保证a的初始速度不从板滑落的最大初始速度，设为v0.有，根据以上的三式，为了使小物块不从板的右端滑落，小物块使板滑落组合类的输送机问题1 .图示那样的传送带沿着水平部AB的长度sAB=2m、BC与水平面所成的角度=37、长度sBC=4m、小的物体p与传送带的动摩擦系数=0.25、传送带从a向b的方向行进、速度v=2m/s、将物体p放置于a点时传送带被传送至c点，物体p从传送带向外部传送2 .如图所示搬运货物的传送带abc .传送带的ab部分与水平面所成的角度=37、bc部分与水平面所成的角度=53、ab部分的长度为4.7m bc部分的长度为3.5m .质量m=1kg的小物体a (可视为质点)与传送带的动摩擦系数=0.8.传送带顺时针旋转速度当物体a轻轻地放置在a处时，传送带被送到c处，在该过程中物体a不会离开传送带(sin37=0.6，sin53=0.8，g=10m/s2)。求出：物体a从a搬运到b的时间3.(14分钟)右图是仓库常用带式输送机的示意图，它由两台带式输送机构成，一台水平输送机，a、b的两端为3m，另一台倾斜，带式与地面的倾斜角，c、d的两端接近4. 45m，b、c。 水平搬送以5m/s的速度顺时针方向旋转，将质量为10kg的米袋无初速地放置在a段，搬送带到达b端后，速度的大小不变地传递到倾斜搬送带的c点，米袋与两搬送带之间的动摩擦系数均为0. 5，g为10m/s2，sin37=0. 6，cos37=0. 8(1)如果cd的一部分传送带不动，则求出米袋沿着传送带在cd上能够上升的最大距离(2)若倾斜部分的CD以4m/s的速度顺时针旋转，则求出米袋从c移动到d的时间。组合级输送机1 .【回答】2.4s。 解析：物体p沿着皮带均匀地加速直线运动，如果速度与皮带相等时达不到b，则进行一定的等速运动的p从b到c受力分析后，求出加速度，计算时间，作为将各区间的运动相加而求出的时间。 p在AB区间首先进行均匀加速运动，根据牛顿的第二定律，p均匀加速运动的时间.等速运动时间. p以速度v沿BC开始下降，在此过程中重力的下降成分mgsin37=0.6mg，滑动摩擦力沿斜面向上，其大小为mgcos37=0.2mg，可见其加速下降。 牛顿第二定律解为t3=1s (别解，截断)。从a到c经过时间t=t1 t2 t3=2.4s .2 .解：物体a轻轻地放置在a点后，在摩擦力和重力的作用下等速直线运动直到与皮带速度相等，然后与皮带一起等速运动到b点。该加速过程包括加速度、运动时、运动距离、ab部等速运动中的运动时间因此，物体a从a使用到b时3 .解： (1)米袋在AB上加速时的加速度，米袋的速度为=5m/s时的滑动距离，米袋加速后与输送机一起等速运动到达b点，到达c点时的速度v0=5m/s，米袋在CD上运动的加速度的大小为a，这是从牛顿的第二定律得到的人物因此，能够滑动的最大距离(2顺斜部分传送带向顺时针方向旋转时米袋的速度减少到4m/s为止的加速度，速度减少到4m/s时的滑动位移是因为米袋的速度成为4m/s时的滑动摩擦力的方向变化，所以米袋的速度从4m/s减少到零为止的加速度米袋速度减少到0时的滑移，可以看出米袋速度减速到0时，正好运行到d点。 米袋从c移动到d的时间黄冈2米乘2米mf.f1.12.21.13.3t/s00.4F/mg1.514 .图中，在质量足够长的板的上右侧堆积有质量的物块，板放置在光滑的水平地面上，物块和板之间的动摩擦系数=0.2。 对板施加水平右方向的张力f，03s内的f的变化如图所示，以图中的f为单位，重力加速度.系统整体开始时静止。(1)求出1 s、1.5s、2s、3s板的速度和2s、3s的板的速度(2)在同一坐标系中描绘03s内的板和单块的图像，由此求出03s内的单块相对于板滑动的距离。15 .如图所示，足够长的板的质量M=10 kg放置在平滑的水平地面上，以初速v0=5 m/s沿水平地面向右等速移动。 以往，质量m=1 kg，板上有固定的挡板，板移动到最右端位于挡板的正下方时，将小铁块粘贴在挡板上，以初速放置在板上的小铁块与板的上表面之间的动摩擦系数=0.5，板移动L=1 m时，首先粘贴挡板，在第一个小铁块上第二个小铁块上板子移动了l，板子移动之前一样放置了另一个小铁块。(1)放置第一个铁块后，板进行l运动时，板的速度是多少(2)最终板上放置了多少铁块？(3)放置最后一块铁后，板向右移动的距离是多少？14(1)板与物块的加速度分别为和，时刻板与物块的速度分别为和，板与物块之间的摩擦力的大小可通过牛顿的第二定律、运动学公式和摩擦定律得出、v/(ms-1 )1.12.23.3t/s04.51.54.42.2东西块儿木板当、根据公式和问题给出条件；(2)式得到的块和板的运动图像如右图所示。 单块相对于03s的板的距离等于板与单块的线以下的面积之差，即图中带阴影的四边形的面积，该四边形由两个三角形构成，上三角形的面积为0.25(m )，下三角形的面积为2(m )，因此、(1)放置第一个铁块后，板子进行均匀的减速运动即m g=ma 1、2 a1l=v-v代入数据的解： v1=2 m/s(2)如果最终将n个铁块