高中物理精華課件：滑塊問(wèn)題專題

1、湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:101. 傳送帶滑塊模型2. 木板滑塊模型湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10兩類問(wèn)題的共同點(diǎn)1. 相對(duì)運(yùn)動(dòng) l 相對(duì)= s滑塊-s板帶2. 摩擦力將兩者聯(lián)系起來(lái) 相對(duì)靜止則可 以整體分析；相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要隔離分析3. 能量轉(zhuǎn)化 相對(duì)靜止時(shí)外力功使系統(tǒng)動(dòng) 能增加;相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力功減去磨擦 生熱使系統(tǒng)動(dòng)能增加。磨擦生熱Q=fl湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10兩類問(wèn)題的解決途徑列列方方程程求求解解運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)初初態(tài)態(tài)分分析，析，受受力力分分析析找出特殊狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程分段找出特殊狀

2、態(tài)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程分段運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖依依據(jù)據(jù)已已知知所所求求選選擇擇解解題題途途徑徑湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10一、 傳送帶滑塊模型 問(wèn)題特點(diǎn)：?jiǎn)栴}特點(diǎn)：傳送帶的運(yùn)動(dòng)不受滑傳送帶的運(yùn)動(dòng)不受滑塊的影響，塊的影響，因?yàn)榛瑝K的加入，帶動(dòng)傳因?yàn)榛瑝K的加入，帶動(dòng)傳送帶的電機(jī)要多輸出的能量等于滑塊送帶的電機(jī)要多輸出的能量等于滑塊機(jī)械能的增加量與摩擦生熱的和。機(jī)械能的增加量與摩擦生熱的和。湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10 例例1 如圖所示的傳送皮帶，其水平部如圖所示的傳送皮帶，其水平部分分 ab=2米，米，bc=4米，米，bc與水平面的夾角

3、與水平面的夾角=37，一小物體，一小物體A與傳送皮帶的滑動(dòng)與傳送皮帶的滑動(dòng)摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)=0.25，皮帶沿圖示方向運(yùn)動(dòng)，皮帶沿圖示方向運(yùn)動(dòng)，速率為速率為2米米/秒。若把物體秒。若把物體A輕輕放到輕輕放到a點(diǎn)點(diǎn)處，它將被皮帶送到處，它將被皮帶送到c點(diǎn)，且物體點(diǎn)，且物體A一直一直沒(méi)有脫離皮帶。求物體沒(méi)有脫離皮帶。求物體A從從a點(diǎn)被傳送到點(diǎn)被傳送到c點(diǎn)所用的時(shí)間。點(diǎn)所用的時(shí)間。 t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4S湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10例例2 如圖所示，傳送帶與地面傾角如圖所示，傳送帶與地面傾角=37，AB長(zhǎng)為長(zhǎng)為16米，傳送帶以米，傳送帶

4、以10米米/秒的速度勻速運(yùn)秒的速度勻速運(yùn)動(dòng)。在傳送帶上端動(dòng)。在傳送帶上端A無(wú)初速地釋放一個(gè)質(zhì)量為無(wú)初速地釋放一個(gè)質(zhì)量為0.5千克的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦系數(shù)千克的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為為=0.5，求：（求：（1）物體從）物體從A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B所需時(shí)間所需時(shí)間 （2）物體從）物體從A 運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B 的過(guò)程中，摩擦力的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體所做的功（對(duì)物體所做的功（g=10米米/秒秒2） t=t1+t2=1+1=2秒秒 W=W1+W2=10-22=-12焦焦 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間問(wèn)題湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10 如圖如圖4-1所示，傳送帶不動(dòng)時(shí)，物

5、體由皮帶頂端所示，傳送帶不動(dòng)時(shí)，物體由皮帶頂端A從靜止開始下滑到皮帶底端從靜止開始下滑到皮帶底端B用的時(shí)間為用的時(shí)間為t，則：，則： （B、C、D）當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到滑到B的時(shí)間一定大于的時(shí)間一定大于t 當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由當(dāng)皮帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到滑到B的時(shí)間一定等于的時(shí)間一定等于t 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到滑到B的時(shí)間可能等于的時(shí)間可能等于t 當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由當(dāng)皮帶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊由A滑到滑到B的時(shí)間可能小于的時(shí)間可能小于t例例2 想一想：想一想：湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:

6、10例例3 3 如圖（如圖（a) a)所示水平傳送帶水平段長(zhǎng)所示水平傳送帶水平段長(zhǎng)L L=6m=6m，兩，兩皮帶輪半徑均為皮帶輪半徑均為r r= 0.1m= 0.1m，距地面高，距地面高H H=5m,=5m,與傳送帶與傳送帶等高的光滑水平臺(tái)上有一小物塊以等高的光滑水平臺(tái)上有一小物塊以v v0 0=5m/s=5m/s的初速的初速度滑上傳送帶，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)度滑上傳送帶，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù) =0.2=0.2，取取g g=10m/s=10m/s2 2，設(shè)皮帶輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶的速度，設(shè)皮帶輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶的速度vv，物體平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為物體平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為s s，以不同的速度，

7、以不同的速度vv值值重復(fù)上述過(guò)程，得到一組對(duì)應(yīng)的重復(fù)上述過(guò)程，得到一組對(duì)應(yīng)的v v、s s值，由于皮值，由于皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，皮帶上部運(yùn)行方向也不相同，帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，皮帶上部運(yùn)行方向也不相同，取皮帶上部向右運(yùn)動(dòng)時(shí)用取皮帶上部向右運(yùn)動(dòng)時(shí)用v v00、向左運(yùn)動(dòng)時(shí)用、向左運(yùn)動(dòng)時(shí)用vv0 m m時(shí)，相對(duì)靜止是的共同速度必向左，時(shí)，相對(duì)靜止是的共同速度必向左，不會(huì)再次與墻相碰，可求得摩擦生熱不會(huì)再次與墻相碰，可求得摩擦生熱是是 ；當(dāng)當(dāng)MM= =m m時(shí)，顯然最終共同速度為零，當(dāng)時(shí)，顯然最終共同速度為零，當(dāng)MM m m時(shí)，相對(duì)靜止時(shí)的共同速度必向右，時(shí)，相對(duì)靜止時(shí)的共同速度必向右，再次與墻相碰，

8、直到小車停在墻邊，后兩種再次與墻相碰，直到小車停在墻邊，后兩種情況的摩擦生熱都等于系統(tǒng)的初動(dòng)能情況的摩擦生熱都等于系統(tǒng)的初動(dòng)能 mMMmvQ22221vmMQ湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10三體對(duì)滑例例4 4 質(zhì)量為質(zhì)量為m m的長(zhǎng)木板的長(zhǎng)木板A A靜止在光滑水靜止在光滑水平面上，另兩個(gè)質(zhì)量也是平面上，另兩個(gè)質(zhì)量也是m m的鐵塊的鐵塊B B、C C同時(shí)從同時(shí)從A A的左右兩端滑上的左右兩端滑上A A的上表面，初的上表面，初速度大小分別為速度大小分別為v v和和2 2v v，B B、C C與與A A間的動(dòng)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為摩擦因數(shù)均為 。試分析試分析B B、C

9、C滑上后滑上后A A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何變化？的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何變化？為使為使B B、C C不相不相撞，撞，A A木板至少多長(zhǎng)？木板至少多長(zhǎng)？ABCv2v湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10 例例4 (1)4 (1)B B、C C都相對(duì)于都相對(duì)于A A滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)時(shí)，A A所受合所受合力為零，保持靜止。這段時(shí)間為力為零，保持靜止。這段時(shí)間為v/gv/g。B B剛剛好相對(duì)于好相對(duì)于A A 靜止時(shí)，靜止時(shí)，C C的速度為的速度為v v，A A開始開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒可求出做勻加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒可求出ABCABC最最終的共同速度終的共同速度v/3v/3，所以這段加速時(shí)間

10、為，所以這段加速時(shí)間為2v/3g 2v/3g ，最終，最終A A將以將以v/3v/3做勻速運(yùn)動(dòng)。做勻速運(yùn)動(dòng)。 (2)(2)全過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)能損失都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能全過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)能損失都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能gvdvmvmmvmgd37,3321221212222解得湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長(zhǎng)郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2009年下學(xué)期制作:10 質(zhì)量為質(zhì)量為2m、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木塊置于光滑的的木塊置于光滑的水平面上，質(zhì)量為水平面上，質(zhì)量為m的子彈以初速度的子彈以初速度V0水水平向右射穿木塊后，速度為平向右射穿木塊后，速度為V0/2。設(shè)木塊。設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力對(duì)子彈的阻力F恒定。求：恒定。求：（1）子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中木塊的位移）子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中木塊的位移（2）若木塊固定在傳送帶上，使木塊隨傳）若木塊固定在傳送帶上，使木塊隨傳送帶始終以恒定速度送帶始