高中物理傳送帶模型滑塊木板模型

1、傳送帶模型1 .水平傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速W 2(1)vo>v時(shí)，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)vo<v時(shí)，可能一直加速，也可能先加速再勻速W 3(1)傳送帶較短時(shí)，滑塊一直減速達(dá)到左端(2)傳送帶較長(zhǎng)時(shí)，滑塊還要被傳送帶傳回右端。其中v0>v,返回時(shí)速度為v;當(dāng)V0<V,返回時(shí)速度為V02 .傾斜傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速W 2(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a1加速后以a2加速*W 3(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)

2、可能一直勻速可能先以ai加速后以a2加速*W 4(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速*先是靠摩擦力加速到與傳送帶同速度 ai=F/m,后是a2= (Gsina-f摩擦力)/m這個(gè)加速度加速水平傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于正確分析出物體所受摩擦力.判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對(duì)地)的過(guò)程中速度是否和傳送帶速度相等.物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻.傾斜傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于正確分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而判斷其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用.如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方

3、向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn) 動(dòng)情況.當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變.小結(jié)：分析處理傳送帶問(wèn)題時(shí)需要特別注意兩點(diǎn)：一是對(duì)物體在初態(tài)時(shí)(靜止釋放或有初速度的釋放)所受滑動(dòng)摩擦力的方向的分析；二是對(duì)物體與傳送帶共速時(shí)摩擦力的有無(wú)及方向的分析.對(duì)于傳送帶問(wèn)題，一定要全面掌握上面提到的幾類(lèi)傳送帶模型，尤其注意要根據(jù)具體情況適時(shí)進(jìn)行討 論，看一看受力與速度有沒(méi)有轉(zhuǎn)折點(diǎn)、突變點(diǎn)，做好運(yùn)動(dòng)過(guò)程的劃分及相應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析.3 .傳送帶問(wèn)題的解題思路模板分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程9,在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊,例1:（多選）如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為小木塊與傳送帶間動(dòng)

4、摩擦因素為由小木塊速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，V。、to已知，則（）V0A.傳送帶一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B. tan0一gt。cosC.傳送帶的速度大于 vo D. to后滑塊的加速度為2gsin求相互運(yùn)動(dòng)時(shí)間，相互運(yùn)動(dòng)的位移例2:如圖所示，水平傳送帶兩端相距x=8 m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.6,工件滑上A端時(shí)速度Va= 10 m/s,設(shè)工件到達(dá) B端時(shí)的速度為 vb。（取g= 10 m/s2）（1）若傳送帶靜止不動(dòng)，求 VB；（2）若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說(shuō)明理由；若能，求到達(dá) B點(diǎn)的速度VB；若傳送帶以v=13 m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求 vb及工件由A到B所用的時(shí)

5、間。例3:某煤礦運(yùn)輸部有一新采購(gòu)的水平淺色足夠長(zhǎng)傳送帶以4.0 m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)，若使該傳送帶改做加速度大小為3.0 m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，并且在傳送帶開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速度放在傳送帶上.已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.10,重力加速度取10 m/s2,求煤塊在淺色傳送帶上能留下的痕跡長(zhǎng)度和相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移大小？（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 ）例4：將一個(gè)粉筆頭（可看做質(zhì)點(diǎn)）輕放在以2 m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)的足夠長(zhǎng)的水平傳送帶上后，傳送帶上留下一條長(zhǎng)度為 4 m的畫(huà)線。若使該傳送帶仍以2 m/s的初速度改做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小恒為1.5m/s2,且

6、在傳送帶開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將另一個(gè)粉筆頭（與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)和第一個(gè)相同，也可看做質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長(zhǎng)的畫(huà)線？（傳送帶無(wú)限長(zhǎng)，取g=10m/s2）隨堂練習(xí)：1（多選）如圖所示，水平傳送帶 A、B兩端點(diǎn)相距x= 4 m,以V0= 2 m/s的速度（始終保持不 變）順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。今將一小煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速度地輕放至 A點(diǎn)處，已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因 數(shù)為0.4, g取10 m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)在傳送帶上留下劃痕。則小煤塊從 A運(yùn)動(dòng) 到B的過(guò)程中（）心一而（）"A .小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2 sB.小煤塊從A

7、運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25 sC.劃痕長(zhǎng)度是4 mD.劃痕長(zhǎng)度是0.5 m隨堂練習(xí)：2如圖所示，有一條沿順時(shí)針?lè)较騽蛩賯魉偷膫魉蛶?，恒定速度v=4 m/s,傳送帶與水平面的夾角0= 37。，現(xiàn)將質(zhì)量m=1 kg的小物塊輕放在其底端（小物塊可視作質(zhì)點(diǎn)），與此同時(shí)，給小物塊沿 傳送帶方向向上的恒力 F=8 N,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小物塊上到了離地面高為h = 2.4 m的平臺(tái)上。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.5, （g取10 m/s2, sin37 = 0.6, cos37°=0.8）。問(wèn)：物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間？（2）若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí)，立即撤去恒力F,計(jì)算

8、小物塊還需經(jīng)過(guò)多少時(shí)間離開(kāi)傳送帶以及離開(kāi)時(shí)的速度?答案 (1)1.33 s (2)0.85 s 2.3 m/s8木塊滑板模型上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。兩個(gè)物體分別在各自所受力的作用下完成各自的運(yùn)動(dòng)，且兩者之間還有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。1.模型特點(diǎn)(1)上下疊放的兩個(gè)物體，在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。(2)是否存在速度相等的 臨界點(diǎn)”，來(lái)判定臨界速度之后物體的運(yùn)動(dòng)形式。(3)位移關(guān)系，滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng);反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長(zhǎng)。2.木塊滑板模型模型解題基本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓

9、第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；(2)對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程.特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移3.分析滑塊一木板模型問(wèn)題時(shí)應(yīng)掌握的技巧(1)分析題中滑塊、木板的受力情況，求出各自的加速度。(2)畫(huà)好運(yùn)動(dòng)草圖，找出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系。(3)明白每一過(guò)程的末速度是下一過(guò)程的初速度。(4)兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件： (1)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力。(2)二者加速度不相等。，N (求何時(shí)應(yīng)先仔細(xì)審題，清酸題目的含義、 期建電分析清能每個(gè)物體的受力情況，運(yùn) 動(dòng)情況./加、嬴準(zhǔn)確求出各物體在谷運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度 e(注意網(wǎng)過(guò)程的連接

10、處加速度口催突變)找出頓體之間的位移(路程)關(guān)系蛻速 度關(guān)系是解題的突破n.求解中更應(yīng)注意 聯(lián)系兩個(gè)過(guò)程的鈕帶，福-個(gè)過(guò)程的末 速度是下一個(gè)過(guò)程的初速度.明確關(guān)系4.易錯(cuò)點(diǎn)不清楚滑塊、滑板的受力情況，求不出各自的加速度.不清楚物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件.例1:如圖所示，物塊 A和長(zhǎng)木板B的質(zhì)量均為1 kg, A與B之間、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.5和0.2,開(kāi)始時(shí)A靜止在B的左端,水平成0= 37°斜向上的拉力F,0.5 s后撤去B停在水平地面上。某時(shí)刻起給 A施加一大小為10 N,方向與F,最終A恰好停在 B的右端。(sin37 =0.6, cos37=0.8, g取 10

11、m/s2)(1)0.5 s末物塊A的速度;(2)木板B的長(zhǎng)度。答案(1)3 m/s (2)1.5 m例2: 一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t = 0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象如圖所示。已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦。物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上。取g=10 m/s2,求：(1)物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)從t= 0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小。答案(1)0.20 0.30 (2)1.125 m例3: 一長(zhǎng)輕質(zhì)薄硬紙片置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)

12、量均為1kg的A、B兩物塊，A、B與薄硬紙片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為兇=0.3,/=0.2,水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2。則：(),a.若f=1n,則物塊、薄硬紙片都靜止不動(dòng),1n,B.若F=1.5N,則A物塊所受摩擦力大小為 1.5NC.若F=8N,則B物塊的加速度為 4.0m/s2D.無(wú)論力F多大，A與薄硬紙片都不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)隨堂練習(xí)：1質(zhì)量為2kg的木板B靜止在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板，如圖甲所示。A和B經(jīng)過(guò)1s達(dá)到同一速度，之后共同減速直至靜止，A和B的vt圖像如圖乙所示，重力加速度g=10

13、m/s2,求：(1)A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 3和B與水平面間的動(dòng) 摩擦因數(shù)明(2)A的質(zhì)量。例4: 一平板車(chē)，質(zhì)量 M=100kg ,停在水平路面上，車(chē)身的平板離地面的高度h=1.25m,一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車(chē)的平板上，它到車(chē)尾的距離b=1m與車(chē)板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,如圖所示，今對(duì)平板車(chē)施一水平方向的恒力，使車(chē)向前行駛，結(jié)果物塊從車(chē)板上滑落，物塊剛離開(kāi)車(chē)板的時(shí)刻，車(chē)向前行駛距離s0 2.0m ,求物塊落地時(shí)，地點(diǎn)到車(chē)尾的水平距離s （不計(jì)路面摩擦，g=10m/s2）課后作業(yè)1 .如圖所示，傾角為 37。，長(zhǎng)為l = 16 m的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v=10 m/s,在傳送帶頂端 A處無(wú)初速度的釋放一個(gè)質(zhì)量為m= 0.5 kg的物體，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.5, g取10 m/s2。求：（sin37 = 0.6, cos37 = 0.8）（1）傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間;（2）傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間。2 .（多選）如圖所示，長(zhǎng)木板放置在水平面上，一小物塊置于長(zhǎng)木板的中央，長(zhǎng)木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 山木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為一，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦3力大小相等，重力加速度為go現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F,則木板加速度a