高中物理傳送帶模型滑塊木板模型

1、傳送帶模型1 .水平傳送帶模型項目圖示滑塊可能的運動情況1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速W 2(1)vo>v時，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)vo<v時，可能一直加速，也可能先加速再勻速W 3(1)傳送帶較短時，滑塊一直減速達(dá)到左端(2)傳送帶較長時，滑塊還要被傳送帶傳回右端。其中v0>v,返回時速度為v;當(dāng)V0<V,返回時速度為V02 .傾斜傳送帶模型項目圖示滑塊可能的運動情況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這個加速度加速水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于正確分析出物體所受摩擦力.判斷摩擦力時要注意比較物體的運動速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運動位移x(對地)的過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刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻.傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于正確分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而判斷其是否受到滑動摩擦力作用.如果受到滑動摩擦力作用應(yīng)進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 動情況.當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變.小結(jié)：分析處理傳送帶問題時需要特別注意兩點：一是對物體在初態(tài)時(靜止釋放或有初速度的釋放)所受滑動摩擦力的方向的分析；二是對物體與傳送帶共速時摩擦力的有無及方向的分析.對于傳送帶問題，一定要全面掌握上面提到的幾類傳送帶模型，尤其注意要根據(jù)具體情況適時進行討 論，看一看受力與速度有沒有轉(zhuǎn)折點、突變點，做好運動過程的劃分及相應(yīng)動力學(xué)分析.3 .傳送帶問題的解題思路模板分析物體運動過程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，足夠長的傳送帶與水平面夾角為小木塊與傳送帶間動

4、摩擦因素為由小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，V。、to已知，則（）V0A.傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動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求相互運動時間，相互運動的位移例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摩擦因數(shù)尸0.6,工件滑上A端時速度Va= 10 m/s,設(shè)工件到達(dá) B端時的速度為 vb。（取g= 10 m/s2）（1）若傳送帶靜止不動，求 VB；（2）若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說明理由；若能，求到達(dá) B點的速度VB；若傳送帶以v=13 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求 vb及工件由A到B所用的時

5、間。例3:某煤礦運輸部有一新采購的水平淺色足夠長傳送帶以4.0 m/s的恒定速度運動，若使該傳送帶改做加速度大小為3.0 m/s2的勻減速運動，并且在傳送帶開始做勻減速運動的同時，將一煤塊（可視為質(zhì)點）無初速度放在傳送帶上.已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(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度和相對于傳送帶運動的位移大??？（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 ）例4：將一個粉筆頭（可看做質(zhì)點）輕放在以2 m/s的恒定速度運動的足夠長的水平傳送帶上后，傳送帶上留下一條長度為 4 m的畫線。若使該傳送帶仍以2 m/s的初速度改做勻減速運動，加速度大小恒為1.5m/s2,且

6、在傳送帶開始做勻減速運動的同時，將另一個粉筆頭（與傳送帶的動摩擦因數(shù)和第一個相同，也可看做質(zhì)點）輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的畫線？（傳送帶無限長，取g=10m/s2）隨堂練習(xí)：1（多選）如圖所示，水平傳送帶 A、B兩端點相距x= 4 m,以V0= 2 m/s的速度（始終保持不 變）順時針運轉(zhuǎn)。今將一小煤塊（可視為質(zhì)點）無初速度地輕放至 A點處，已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因 數(shù)為0.4, g取10 m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕。則小煤塊從 A運動 到B的過程中（）心一而（）"A .小煤塊從A運動到B的時間是2 sB.小煤塊從A

7、運動到B的時間是2.25 sC.劃痕長度是4 mD.劃痕長度是0.5 m隨堂練習(xí)：2如圖所示，有一條沿順時針方向勻速傳送的傳送帶，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），與此同時，給小物塊沿 傳送帶方向向上的恒力 F=8 N,經(jīng)過一段時間，小物塊上到了離地面高為h = 2.4 m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)尸0.5, （g取10 m/s2, sin37 = 0.6, cos37°=0.8）。問：物塊從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間？（2）若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時，立即撤去恒力F,計算

8、小物塊還需經(jīng)過多少時間離開傳送帶以及離開時的速度?答案 (1)1.33 s (2)0.85 s 2.3 m/s8木塊滑板模型上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動。兩個物體分別在各自所受力的作用下完成各自的運動，且兩者之間還有相對運動。1.模型特點(1)上下疊放的兩個物體，在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動。(2)是否存在速度相等的 臨界點”，來判定臨界速度之后物體的運動形式。(3)位移關(guān)系，滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運動，位移之差等于板長;反向運動時，位移之和等于板長。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)對滑塊和木板進行運動情況分析，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地面的位移3.分析滑塊一木板模型問題時應(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)畫好運動草圖，找出位移、速度、時間等物理量間的關(guān)系。(3)明白每一過程的末速度是下一過程的初速度。(4)兩者發(fā)生相對滑動的條件： (1)摩擦力為滑動摩擦力。(2)二者加速度不相等。，N (求何時應(yīng)先仔細(xì)審題，清酸題目的含義、 期建電分析清能每個物體的受力情況，運 動情況./加、嬴準(zhǔn)確求出各物體在谷運動過程的加速度 e(注意網(wǎng)過程的連接

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)系兩個過程的鈕帶，福-個過程的末 速度是下一個過程的初速度.明確關(guān)系4.易錯點不清楚滑塊、滑板的受力情況，求不出各自的加速度.不清楚物體間發(fā)生相對滑動的條件.例1:如圖所示，物塊 A和長木板B的質(zhì)量均為1 kg, A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為0.5和0.2,開始時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的長度。答案(1)3 m/s (2)1.5 m例2: 一長木板在水平地面上運動，在t = 0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度一時間圖象如圖所示。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、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)從t= 0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小。答案(1)0.20 0.30 (2)1.125 m例3: 一長輕質(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摩擦力，g=10m/s2。則：(),a.若f=1n,則物塊、薄硬紙片都靜止不動,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.無論力F多大，A與薄硬紙片都不會發(fā)生相對滑動隨堂練習(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之間的動摩擦因數(shù) 3和B與水平面間的動 摩擦因數(shù)明(2)A的質(zhì)量。例4: 一平板車，質(zhì)量 M=100kg ,停在水平路面上，車身的平板離地面的高度h=1.25m,一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車的平板上，它到車尾的距離b=1m與車板間的動摩擦因數(shù)0.2,如圖所示，今對平板車施一水平方向的恒力，使車向前行駛，結(jié)果物塊從車板上滑落，物塊剛離開車板的時刻，車向前行駛距離s0 2.0m ,求物塊落地時，地點到車尾的水平距離s （不計路面摩擦，g=10m/s2）課后作業(yè)1 .如圖所示，傾角為 37。，長為l = 16 m的傳送帶，轉(zhuǎn)動速度為v=10 m/s,在傳送帶頂端 A處無初速度的釋放一個質(zhì)量為m= 0.5 kg的物體，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)尸0.5, g取10 m/s2。求：（sin37 = 0.6, cos37 = 0.8）（1）傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間;（2）傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間。2 .（多選）如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為 山木板與水平面間動摩擦因數(shù)為一，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦3力大小相等，重力加速度為go現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F,則木板加速度a