第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用 (2)

1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律傳送帶題型分析（1） 牛頓運(yùn)動(dòng)定律是解決物理問題的三大規(guī)律之一，是解決物理問題的最基本方法，是高考必考內(nèi)容。傳送帶問題是以生活中物理現(xiàn)象為依據(jù)，所涉及的物理知識(shí)包括運(yùn)動(dòng)和力、功和能、圓周運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)量等，能比較全面考查學(xué)生的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力，具有一定的典型性，當(dāng)然也是考試命題的熱點(diǎn)之一。一、考點(diǎn)分析與命題趨勢(shì)無初速度的滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng) 情景一 例1、水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。如圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持V=2m/s的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速地放在A處。設(shè)行李與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0

2、.1，AB間的距離L=3.0m，g取10m/s2。求（1）行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小與加速度大小。（2）求行李在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 （3）求行李在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度。fmgN解：（1）根據(jù)受力分析得f=mg=4N 由牛頓第二定律得 a=g=1m/s2(2)若行李與傳送帶速度相等，此時(shí)行李的位移為S1= =2mL 所用時(shí)間為t1=v/a=2s傳送帶位移S2=vt=4m行李此時(shí)與傳送帶相對(duì)靜止，一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng) t2=(L-S1)/v=0.5s行李運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t=t1+t2=2.5s(3)痕跡長(zhǎng)度L=S2-S1=2m（1）痕跡是如何形成的? 小結(jié):S物S帶VV0=0fV0=V

3、V根據(jù)牛頓第二定律，得到物體的加速度，判斷物帶二者是否能共速，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解出答案小結(jié):2、一般傳送帶問題的分析解題過程研究物塊和傳送帶初速度情況，判斷物塊相對(duì)地面 、傳送帶分別做什么運(yùn)動(dòng)對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，確定摩擦力 的方向和大小 選取正方向【變式訓(xùn)練1】如圖所示，水平傳送帶兩端相距S=8m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)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 （g=10m/s2）若傳送帶以V=13m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求vB及工件由A到B所用的時(shí)間。fv解：工件在傳送帶上向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得a=g=6m/s2若行李與傳送帶速度相等，此時(shí)行李

4、的位移為 勻加速所用時(shí)間 此后工件與傳送帶相對(duì)靜止，一同向右勻速運(yùn)動(dòng) 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間從A到B所用時(shí)間 【變式訓(xùn)練2】若傳送帶以V=8m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求vB及工件由A到B所用的時(shí)間。解：工件在傳送帶上向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得a=g=6m/s2若行李與傳送帶速度相等，此時(shí)行李的位移為 所用時(shí)間 此后工件與傳送帶相對(duì)靜止，一同向右勻速運(yùn)動(dòng) 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間從A到B所用時(shí)間 【情景2】與傳送帶具有反向速度的滑塊在水平傳送帶上的運(yùn)動(dòng)分析【例2】如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)=10m，以v=3m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m=1kg的小物體以初速度v0=2m/s滑上傳送帶的左端，小物體與傳送

5、帶間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1。求物體離開傳送帶時(shí)的速度大?。╣=10m/s2）。vv0解：由牛頓第二定律得a=g=1m/s2物體減速為零時(shí)物體位移故物體向右減速為零后向左勻加速，摩擦力方向不變，加速度a=1m/s2若物體與傳送帶共速，則物體這段時(shí)間內(nèi)位移因此物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，離開傳送帶時(shí)的速度思考：若小物體以速度v=4m/s滑上傳送帶, 求物體離開傳送帶時(shí)的速度大?。?v=5m/s呢？小結(jié)2、分析一般傳送帶問題的注意事項(xiàng) 分析物塊和傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，判斷是否存在摩擦力，是靜摩擦力，還是滑動(dòng)摩擦力，以及摩擦力的大小和 方向，都是為了由牛頓第二定律獲得物塊的加速度 在分析物塊運(yùn)動(dòng)過程中，一定要注意物

6、塊和傳送帶速度相等的這個(gè)特殊時(shí)刻，此時(shí)物塊所受摩擦力會(huì)突變?yōu)榱?，水平傳送帶中兩者?huì)相對(duì)靜止，一起做勻速運(yùn)動(dòng)。 1、（多選）如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度V1沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，物體以恒定的速率V2沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過一段時(shí)間又返回光滑水平面上，這時(shí)速率為V2，則下列說法正確的是 （ ）A、若V1V2，則V2=V2C、不管V2多大，總有V2=V2D、只有V1=V2時(shí)，才有V2=V1五 練習(xí)AB2、如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的vt圖象(以地面為參考系)如圖乙所示已知v2v1，則