核心素養(yǎng)微專題-五--“傳送帶”模型問題課件

1、核心素養(yǎng)微專題 五“傳送帶”模型問題 【素養(yǎng)養(yǎng)成】1.模型特點(diǎn):傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題。 2.解題關(guān)鍵:傳送帶問題求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷。(1)若物塊速度與傳送帶的速度方向相同,且v物v帶,則傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為阻力,物塊做減速運(yùn)動(dòng)。(3)若物塊速度與傳送帶的速度方向相反,傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為阻力,物塊減速;當(dāng)物塊速度減為零后,傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為動(dòng)力,物塊做反向加速運(yùn)動(dòng)。(4)若v物=v帶,看物塊有沒有加速或減速的趨勢(shì),若物塊有加速的趨勢(shì),則傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為阻力;若物塊有減速的趨勢(shì),則傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為動(dòng)力?！镜淅黄啤俊?/p>

2、典例1】(多選)(2018?？谀M)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5 m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度vA=4 m/s,到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB,則(g取10 m/s2) ()A.若傳送帶不動(dòng),則vB=3 m/sB.若傳送帶以速度v=4 m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),vB=3 m/sC.若傳送帶以速度v=2 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),vB=3 m/sD.若傳送帶以速度v=2 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),vB=2 m/s【點(diǎn)睛】(1)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且v物v帶,則傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力且為阻力。(2)若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力且為阻力

3、?！窘馕觥窟xA、B、C。若傳送帶不動(dòng),由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知 =-2as,a=g,代入數(shù)據(jù)解得vB=3 m/s,當(dāng)滿足選項(xiàng)B、C、D中的條件時(shí),工件所受滑動(dòng)摩擦力跟傳送帶不動(dòng)時(shí)一樣,還是向左,加速度還是g,所以工件到達(dá)B端時(shí)的瞬時(shí)速度仍為3 m/s,故選項(xiàng)A、B、C正確,D錯(cuò)誤?！镜淅?】(多選)(2018保定模擬)如圖甲所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為,在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊,小木塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為,小木塊速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示,v0、t0已知,則 ()A.傳送帶一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.=tan + C.傳送帶的速度大于v0D.t0后木塊的加速度為2gsin - 【點(diǎn)睛】(1

4、)本題中,無論傳送帶向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),只要v物v帶,則傳送帶對(duì)木塊的摩擦力為阻力。(2)木塊受重力作用,木塊的加速度與重力、摩擦力有關(guān)?！窘馕觥窟xA、D。若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)木塊下滑時(shí)(mgsin mgcos ),將一直勻加速到底端;當(dāng)滑塊上滑時(shí)(mgsin mgcos ),先勻加速運(yùn)動(dòng),在速度相等后將勻速運(yùn)動(dòng),兩種情況均不符合運(yùn)動(dòng)圖象;故傳送帶是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),選項(xiàng)A正確。木塊在0t0內(nèi),滑動(dòng)摩擦力向下,木塊勻加速下滑,a1=gsin +gcos ,由圖可知a1= ,則= -tan ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。當(dāng)木塊的速度等于傳送帶的速度時(shí),木塊所受的摩擦力變成斜向上,故傳送帶的速度等于v0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。等速

5、后的加速度a2=gsin -gcos ,代入值得a2=2gsin - ,選項(xiàng)D正確?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】1.(多選)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距x=4 m,以v0=4 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))無初速度地輕放在A端,由于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。已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,重力加速度大小g取10 m/s2,則煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中 ()A.煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25 sB.煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5 sC.劃痕長度是0.5 mD.劃痕長度是2 m【解析】選B、D。根據(jù)牛頓第二定律,煤塊的加速度a= =4 m/

6、s2,煤塊運(yùn)動(dòng)到速度與傳送帶速度相等時(shí)的時(shí)間t1= =1 s。位移大小x1= =2 mx,此后煤塊與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)直至B端,所以劃痕長度即為煤塊相對(duì)于傳送帶的位移大小,即x=v0t1-x1=2 m,選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤;x2=x-x1=2 m,勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2= =0.5 s,運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=t1+t2=1.5 s,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤。2.(多選)如圖所示,水平傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動(dòng),小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,t=0時(shí)刻P在傳送帶左端具有速度v2,P與定滑輪間的繩水平,t=t0時(shí)刻P離開傳送帶。不計(jì)定滑輪質(zhì)量和摩擦,繩足夠長。正確描述小物體P速度隨時(shí)間變化的圖

7、象可能是 ()【解析】選B、C。若v2v1且mQgmPg,則mPg-mQg= (mP+mQ)a1,當(dāng)P加速運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到v1后,與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),直到離開傳送帶(也可能加速過程中就離開傳送帶),所以B項(xiàng)正確。若v2mPg,則P先勻減速到零再反向加速到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶);若v2v1且mQgv1且mQgmPg,滿足mQg+mPg=(mP+mQ)a2,中途減速至v1,以后滿足mQg-mPg=(mP+mQ)a3,以a3先減速到零再以相同的加速度返回直到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶),故C正確,A、D錯(cuò)誤。3.(多選)(2018濰坊模擬)如圖所示,傾斜的傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),一物塊從傳送帶上端A滑上傳送帶,滑上時(shí)速率為v1,傳送帶的速率為v2,且v2v1,不計(jì)空氣阻力,動(dòng)摩擦因數(shù)一定,關(guān)于物塊離開傳送帶的速率v和位置,下面哪個(gè)是可能的()A.從下端B離開,vv1B.從下端B離開,vv1C.從上端A離開,v=v1D.從上端A離開,vv1【解析】選A、B、C?；瑝K從A端滑上傳送帶,在傳送帶上必先相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng),由于不確定滑塊與傳送帶間的摩擦力和滑塊的重力沿傳送帶下滑分力的