高中物理-传送带模型-滑块木板模型

1、传送带模型1水平传送带模型工程图示滑块可能的运动情况情景1(1) 可能一直加速(2) 可能先加速后匀速情景2(1) vo>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2) vo<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速情景3(1) 传送带较短时，滑块一直减速到达左端(2) 传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端。其中vo>v，返回时速度为 v;当vo<v，返回时速度为 vo2.倾斜传送带模型工程图示滑块可能的运动情况情景1(1) 可能一直加速(2) 可能先加速后匀速情景2(1) 可能一直加速(2) 可能先加速后匀速(3) 可能先以a1加速后以a2加速*情景3(1) 可能一直加

2、速(2) 可能先加速后匀速(3) 可能一直匀速(4) 可能先以a1加速后以a2加速*情景41可能一直加速2可能一直匀速3可能先减速后反向加速*先是靠摩擦力加速到与传送带同速度ai=F/m，后是a2= Gsina-f摩擦力/m这个加速度加速 水平传送带问题：求解的关键在于正确分析出物体所受摩擦力.判断摩擦力时要注意比拟物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x对地的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻. 倾斜传送带问题：求解的关键在于正确分析物体与传送带的相对运动情况，从而判断其是否受到滑动摩擦力作用如果受到滑动摩擦力作用

3、应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运 动情况.当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变.小结：分析处理传送带问题时需要特别注意两点：一是对物体在初态时静止释放或有初速度的释放所受滑动摩擦力的方向的分析；二是对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析.对于传送带问题，一定要全面掌握上面提到的几类传送带模型，尤其注意要根据具体情况适时进行讨论，看一看受力与速度有没有转折点、突变点，做好运动过程的划分及相应动力学分析.3传送带问题的解题思路模板分析物体运动过程例1:多项选择如下图，足够长的传送带与水平面夹角为0,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与

4、传送带间动摩擦因素为小木块速度随时间变化关系如下图，V。、t0，那么A 传送带一定逆时针转动C.传送带的速度大于 voB. tan gto cosD. to后滑块的加速度为 2gsinVoto求相互运动时间，相互运动的位移例2:如下图，水平传送带两端相距x= 8 m，工件与传送带间的动摩擦因数尸0.6,工件滑上A端时速度Va= 10 m/s，设工件到达 B端时的速度为 vb。取g= 10 m/s21假设传送带静止不动，求VB ；2假设传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？假设不能，说明理由；假设能，求到达 B点的速度Vb；3假设传送带以v = 13 m/s逆时针匀速转动，求 vb及工件由A到B

5、所用的时间。例3:某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以4.0 m/s的恒定速度运动，假设使该传送带改做加速度大小为 3.0 m/s2的匀减速运动，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将一煤块可视为质点无初速度放在传送带上.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10,重力加速度取10 m/s2,求煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度和相对于传送带运动的位移大小？计算结果保存两位有效数字例4:将一个粉笔头可看做质点轻放在以2 m/s的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后，传送带上留下一条长度为 4 m的画线。假设使该传送带仍以2 m/s的初速度改做匀减速运动，加速度大小恒为1.5m/s2，且在传

6、送带开始做匀减速运动的同时，将另一个粉笔头与传送带的动摩擦因数和第一个相同，也可看做质点轻放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的画线？传送带无限长，取g= 10m/s2随堂练习：1多项选择如下图，水平传送带A、B两端点相距x= 4 m,以V0= 2 m/s的速度始终保持不变顺时针运转。今将一小煤块可视为质点无初速度地轻放至 A点处，小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4, g取10 m/s2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。那么小煤块从A运动到B的过程中A .小煤块从A运动到B的时间是2 sB .小煤块从A运动到B的时间是2.25 sC.划痕长度是4 mD .划

7、痕长度是0.5 m随堂练习：2如下图，有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，恒定速度v= 4 m/s,传送带与水平面的夹角0= 37°现将质量m= 1 kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点)，与此同时，给小物块沿 传送带方向向上的恒力 F = 8 N，经过一段时间，小物块上到了离地面高为h = 2.4 m的平台上。物块与传送带之间的动摩擦因数尸0.5, (g取10 m/s2, sin37 = 0.6, cos37°= 0.8)。问：(1) 物块从传送带底端运动到平台上所用的时间？假设在物块与传送带到达相同速度时，立即撤去恒力 F ,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以

8、及离开时的速度？答案 (1)1.33 s (2)0.85 s 2.3 m/s木块滑板模型上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。两个物体分别在各自所受力的作用下完成各自的运动，且两者之间还有相对运动。1. 模型特点(1) 上下叠放的两个物体，在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。(2) 是否存在速度相等的 临界点，来判定临界速度之后物体的运动形式。(3) 位移关系，滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，假设滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长;反向运动时，位移之和等于板长。2. 木块滑板模型模型解题根本思路：(1) 分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木

9、板的加速度；(2) 对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移3 分析滑块一木板模型问题时应掌握的技巧(1) 分析题中滑块、木板的受力情况，求出各自的加速度。(2) 画好运动草图，找出位移、速度、时间等物理量间的关系。(3) 明白每一过程的末速度是下一过程的初速度。(4) 两者发生相对滑动的条件：(1)摩擦力为滑动摩擦力。(2)二者加速度不相等。厂、 求解吋应先仔细审题，消蹩题U的介义、 题住罠I分折清楚每个物帐的受力悄况、运I动悄况dr点A淮确求出各物体在各运动过穆的加速度 罗f (注M过程的连接处加速度可陡突变

10、)找出物休之闻的位移(路程戋系或速 度关系是解題的突破口 求解中更应注盍 联系两个过秤的烈带毎-个过秤前末 述度圧下个过禅的初速度.4.易错点不清楚滑块、滑板的受力情况，求不出各自的加速度.不清楚物体间发生相对滑动的条件.例1 :如下图，物块A和长木板B的质量均为1 kg, A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数分别A施加一大小为10 N，方向与为0.5和0.2,开始时A静止在B的左端，B停在水平地面上。某时刻起给水平成0= 37°斜向上的拉力 F,0.5 s后撤去F，最终A恰好停在 B的右端。(sin37 = 0.6, cos37°= 0.8, g取 10 m/s2)(1)

11、 0.5 s末物块A的速度;(2) 木板B的长度。答案(1)3 m/s (2)1.5 m例2: 一长木板在水平地面上运动，在t = 0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度一时间图象如下图。物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。 物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取g= 10 m/s2,求：(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；从t = 0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。答案(1)0.200.30(2)1.125 m例3: 一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，木板上放质量均为1kg的A、B两

12、物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为山=0.3,匹=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如下图，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。那么：()A. 假设F=1N，那么物块、薄硬纸片都静止不动B. 假设F=1.5N,那么A物块所受摩擦力大小为1.5NC. 假设F=8N，那么B物块的加速度为 4.0m/s2D. 无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动随堂练习：1质量为2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上外表水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过1s到达同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的v t图像如图乙所示，重力加速度g= 10m/s2，求：

13、(1) A与B之间的动摩擦因数 m和B与水平面间的动 摩擦因数m；(2) A的质量。0.2，如下图,例4: 一平板车，质量 M=100kg，停在水平路面 上，车身的平板离地面的高度h=1.25m , 一质量m=50kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1m，与车板间的动摩擦因数今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向s 不计路面摩擦，g=10m/s2前行驶距离So2.0m，求物块落地时，地点到车尾的水平距离课后作业1.如下图，倾角为 37 °长为1 = 16 m的传送带，转动速度为v= 10 m/s，在传送带顶端 A处无初速度的释放一个质量为m= 0.5 kg的物体，物体与传送带间的动摩擦因数尸0.5, g取10 m/s2。求：sin37 = 0.6, cos37 ° 0.81传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间;2传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间。A .a= igB .2a 3 g1F1C.agD .ag32m3mmF1R777777777777777777777777777777为m,物块与木板间的动摩擦因数为11,木板与水平面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦32.多项选择如下图，长木板放置在水平面上，一小