公开课-传送带模型

[例1]如图所示，水平放置的传送带以速度v=2m/s向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带A端，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，若A端与B端相距4m，则物体由A运动到B的时间和物体到达B端时的速度是多少？第一页第二页，共15页。[变式1]如图所示，一水平传送带以速度v＝2m/s匀速向右运动，把A处的工件运送到B处，A、B相距L＝10m，把工件无初速放到A处，经6s能传到B处，则：（1）物体与传送带之间的动摩擦因数是多少（2）若想在最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大？ABv第二页第三页，共15页。1．水平传送带模型情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0<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，滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端。其中v0>v返回时速度为v，当v0<v返回时速度为v0第三页第四页，共15页。[变式2]如图所示，水平放置的传送带以速度v=2m/s向右运行，现一小物体从B端以V0=4m/s的速度向左滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，若A端与B端相距4m，则物体在传送带上滑行的时间是多少？第四页第五页，共15页。2.倾斜传送带模型情景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加速第五页第六页，共15页。2.倾斜传送带模型情景3情景4(1)可能一直加速(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(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速第六页第七页，共15页。[例2]如图所示为上下两端相距L＝5m，倾角α＝30°，始终以v＝3m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)。将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t＝2s到达下端，重力加速度g取10m/s2，求：(1)传送带与物体间的动摩擦因数；(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端。第七页第八页，共15页。受力分析，画示意图列牛顿第二定律方程图3－2－9第八页第九页，共15页。由运动情况判断受力情况，进而判断摩擦力方向，再由牛顿第二定律列方程求解。第九页第十页，共15页。[变式3]如图所示，传送带与地面的倾角θ=37°，从A端到B端的长度为16m，传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，求物体从A端运动到B端所需的时间是多少？(sin37°=0.6，cos37°=0.8)第十页第十一页，共15页。[题后悟道]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，看一看有没有转折点、突变点，做好运动阶段的划分及相应动力学分析。第十一页第十二页，共15页。3.传送带模型中的功能关系几个重要的功能关系功能量的变化合外力做正功增加重力做正功减少弹簧弹力做正功减少电场力做正功减少其他力(除重力、弹力外)做正功增加一对滑动摩擦力对系统做的功增加动能重力势能弹性势能电势能机械能内能知识回顾Q=f滑·S相对第十二页第十三页，共15页。[变式4]如图9所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2m/s的速率运行，现把一质量为m＝10kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间t＝1.9s，工件被传送到h＝1.5m的高处，取g＝10m/s2，求：（1）