【講與練】高中物理人教版(2019)必修1：第4章專(zhuān)題強(qiáng)化7動(dòng)力學(xué)中的傳送帶模型和板塊模型課件

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系專(zhuān)題強(qiáng)化7動(dòng)力學(xué)中的傳送帶模型和板塊模型課內(nèi)互動(dòng)探究課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)目標(biāo)體系構(gòu)建目標(biāo)體系構(gòu)建1．會(huì)對(duì)傳送帶上的物體進(jìn)行受力分析，掌握傳送帶模型的一般分析方法。2．建立板塊模型的分析方法，能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律處理板塊問(wèn)題?？茖W(xué)思維1．會(huì)分析解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的傳送帶問(wèn)題。2．會(huì)分析解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的板塊問(wèn)題。課內(nèi)互動(dòng)探究探究

動(dòng)力學(xué)中的傳送帶問(wèn)題要點(diǎn)提煉1.兩類(lèi)問(wèn)題：傳送帶問(wèn)題包括水平傳送帶和傾斜傳送帶兩類(lèi)問(wèn)題。2．解題關(guān)鍵：關(guān)鍵在于對(duì)傳送帶上的物塊所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷。(1)若物塊的速度與傳送帶的速度方向相同，且v物<v帶，則傳送帶對(duì)物塊的摩擦力為動(dòng)力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)。(2)若物塊的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)若物塊的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，物塊做減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物塊的速度減為零后，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(méi)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。典例剖析

如圖所示，水平傳送帶正在以v＝4m/s的速度勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m＝1kg的某物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，將該物塊從傳送帶左端無(wú)初速度地輕放在傳送帶上(g取10m/s2)。典題1(1)如果傳送帶長(zhǎng)度L＝4.5m，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物塊將到達(dá)傳送帶的右端；(2)如果傳送帶長(zhǎng)度L＝20m，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物塊將到達(dá)傳送帶的右端。答案：(1)3s

(2)7s(2023·山東菏澤高一統(tǒng)考期末)菏澤牡丹機(jī)場(chǎng)位于菏澤市定陶區(qū)孟海鎮(zhèn)，目前共有7家航空公司開(kāi)通13條航線，極大方便了菏澤人的出行。乘客登機(jī)所帶行李箱往往通過(guò)航站樓內(nèi)的行李轉(zhuǎn)盤(pán)托運(yùn)。簡(jiǎn)化模型如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37°，從A到B長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝3.2m，傳送帶以v0＝2m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的物塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。求：對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?(1)當(dāng)物塊的速率與傳送帶相同時(shí)物塊離A點(diǎn)的距離；(2)物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間。答案：(1)0.2m

(2)1.2s探究

動(dòng)力學(xué)中的板塊模型要點(diǎn)提煉1.題型概述：一個(gè)物體在另一個(gè)物體上，兩者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題涉及兩個(gè)物體、多個(gè)過(guò)程，兩物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間、速度、位移間有一定的關(guān)系。2．解題方法(1)明確各物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng)和物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，確定物體間的摩擦力方向。(2)分別隔離兩物體進(jìn)行受力分析，準(zhǔn)確求出各物體在各個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度(注意兩過(guò)程的連接處加速度可能突變)。(3)找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口。求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個(gè)過(guò)程的紐帶，即每一個(gè)過(guò)程的末速度是下一個(gè)過(guò)程的初速度。3．常見(jiàn)的兩種位移關(guān)系滑塊從木板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若滑塊和木板向同一方向運(yùn)動(dòng)，則滑離木板的過(guò)程中滑塊的位移與木板的位移之差等于木板的長(zhǎng)度；若滑塊和木板向相反方向運(yùn)動(dòng)，滑離木板時(shí)滑塊的位移和木板的位移大小之和等于木板的長(zhǎng)度。典例剖析

(2023·廣東廣州高一期末)如圖所示，質(zhì)量M＝1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m＝1kg、大小可忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.4，g取10m/s2。典題2(1)若在鐵塊右端施加一個(gè)從零開(kāi)始連續(xù)增大的水平向右的力F，求當(dāng)力F增大到多大時(shí)，木板恰好要相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)？(2)若在鐵塊右端施加一個(gè)從零開(kāi)始連續(xù)增大的水平向右的力F，求當(dāng)力F增大到多大時(shí)，鐵塊恰好要相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)？(3)若木板長(zhǎng)L＝1m，在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F＝8N，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？答案：(1)2N

(2)6N

(3)1s解析：(1)對(duì)木板和鐵塊組成的系統(tǒng)受力分析，當(dāng)拉力恰好等于地面對(duì)木板的最大靜摩擦力時(shí)，木板恰好要相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)F1＝μ1(m＋M)g＝2N。(2)分析題意可知，鐵塊恰好要相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵塊與木板間恰好達(dá)到最大靜摩擦力，對(duì)木板分析得μ2mg－μ1(m＋M)g＝Ma1解得a1＝2m/s2對(duì)鐵塊受力分析有F－μ2mg＝ma1解得F＝6N。(2022·長(zhǎng)水教育控股集團(tuán)(云南)衡水實(shí)驗(yàn)中學(xué)管理有限公司高一期末)如圖所示，長(zhǎng)度為2m、質(zhì)量為1kg的木板靜止在光滑水平面上，一木塊質(zhì)量也為1kg(可視為質(zhì)點(diǎn))，與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。要使木塊在木板上從左端滑向右端而不至滑落，則木塊的初速度不能超過(guò)(g＝10m/s2)(

)A．4m/s B．3m/sC．2m/s D．8m/s對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?A課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、傳送帶問(wèn)題1．(多選)(2023·安徽淮北高一期末)如圖所示，有一水平放置的足夠長(zhǎng)的傳送帶輸送機(jī)以v＝5m/s的速率沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。有一物塊以v0＝10m/s的初速度從傳送帶輸送機(jī)的右端沿傳送帶水平向左滑動(dòng)。若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，并取g＝10m/s2，有關(guān)物塊的運(yùn)動(dòng)正確的是(

)A．物塊由傳送帶的右側(cè)離開(kāi)傳送帶B．物塊體由傳送帶的左側(cè)離開(kāi)傳送帶C．物塊離開(kāi)傳送帶經(jīng)歷的時(shí)間是4.5sD．物塊離開(kāi)傳送帶經(jīng)歷的時(shí)間是5.0sAC2．如圖所示，物塊在靜止的足夠長(zhǎng)的傳送帶上以速度v0勻速下滑時(shí)，傳送帶突然啟動(dòng)，方向如圖中箭頭所示，在傳送帶的速度由零逐漸增加到2v0后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列分析正確的是(

)A．物塊下滑的速度不變B．物塊開(kāi)始在傳送帶上加速到2v0后勻速C．物塊先向下勻速運(yùn)動(dòng)，后向下加速，最后沿傳送帶向下勻速運(yùn)動(dòng)D．物塊受的摩擦力方向始終沿斜面向上C解析：在傳送帶的速度由零逐漸增加到v0的過(guò)程中，物塊相對(duì)于傳送帶下滑，故物塊受到的滑動(dòng)摩擦力向上，故這段過(guò)程中物塊繼續(xù)勻速下滑，在傳送帶的速度由v0逐漸增加到2v0過(guò)程中，物塊相對(duì)于傳送帶上滑，物塊受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，物塊加速下滑，當(dāng)物塊的速度達(dá)到2v0時(shí)，物塊相對(duì)傳送帶靜止，隨傳送帶勻速下滑，故選項(xiàng)C正確。3．(2023·四川涼山高一?？计谀?如圖所示，質(zhì)量M＝3kg、足夠長(zhǎng)的木板B靜止在光滑水平地面上，在B右端放置一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小鐵塊A，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，g取