傳送帶模型與滑塊滑板模型

1、1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用突破一傳送帶模型1.模型特征(1)水平傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況情景 1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景 2(1)v0v 時(shí)，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)v0v 返回時(shí)速度為v，當(dāng) v0v 返回時(shí)速度為v0(2)傾斜傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況情景 1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景 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加速情景 3(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先加速后勻速(4)可能先減速后勻速(5)可能先以a1加速后以a2加速(6)可能一直減速情景 4(1)可能一

2、直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速(4)可能一直減速2.思維模板2 【例 1】如圖所示，水平傳送帶兩端相距x8 m，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va10 m/s，設(shè)工件到達(dá)b 端時(shí)的速度為vb。(取 g10 m/s2) (1)若傳送帶靜止不動(dòng)，求vb；(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，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(diǎn)的速度 vb；(3)若傳送帶以v13 m/s 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求vb及工件由 a 到 b 所用的時(shí)間。分析傳送帶問題的關(guān)鍵要注意抓住兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻：一是初始時(shí)刻，根據(jù)物體速度v物和傳送帶速度v傳的關(guān)系確定摩擦力的方向，二

3、是當(dāng)v物v傳時(shí)(速度相等是解決問題的轉(zhuǎn)折點(diǎn))，判斷物體能否與傳送帶保持相對(duì)靜止?！咀兪接?xùn)練1】(多選 )如圖所示，傳送帶的水平部分長為l，運(yùn)動(dòng)速率恒為v，在其左端無初速放上木塊， 若木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ， 則木塊從左到右的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能是() a.lvv2gb.lvc.2lgd.2lv【變式訓(xùn)練2】水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖 緊繃的傳送帶ab 始終保持恒定的速率v1 m/s 運(yùn)行，一質(zhì)量為m4 kg 的行李無初速度地放在a 處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又3 以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)設(shè)行李與傳送帶之

4、間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.1，a、b間的距離l2 m，g 取 10 m/s2. (1)求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大小；(2)求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到b 處，求行李從a 處傳送到 b 處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率【變式訓(xùn)練3】如圖所示，傾角為37 ，長為 l16 m 的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v10 m/s，動(dòng)摩擦因數(shù) 0.5， 在傳送帶頂端a 處無初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg 的物體已知 sin 37 0.6， cos 37 0.8，g 10 m/s2.求：(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端a 滑到底端b

5、 的時(shí)間；(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端a 滑到底端b 的時(shí)間突破二滑塊 木板模型1.模型分析滑塊木板模型(如圖a)，涉及摩擦力分析、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、摩擦生熱，多次互相作用，屬于多物體多過程問題，知識(shí)綜合性較強(qiáng)，對(duì)能力要求較高，故頻現(xiàn)于高考試卷中，例如2015 年全國、卷中壓軸題25 題。另外，常見的子彈射擊木板(如圖 b)、圓環(huán)在直桿中滑動(dòng)(如圖 c)都屬于滑塊類問題，處理方法與滑塊木板模型類似。?模型特點(diǎn)涉及兩個(gè)物體，并且物體間存在相對(duì)滑動(dòng)?兩種位移關(guān)系滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長易失分點(diǎn)4 1不清楚滑塊、滑板的

6、受力情況，求不出各自的加速度2畫不好運(yùn)動(dòng)草圖，找不出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系3不清楚每一個(gè)過程的末速度是下一個(gè)過程的初速度4不清楚物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件2.思維模板【例 2】如圖所示，木板靜止于水平地面上，在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊。已知木塊的質(zhì)量 m1 kg，木板的質(zhì)量m4 kg，長 l2.5 m，上表面光滑，下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.2?，F(xiàn)用水平恒力f20 n 拉木板， g 取 10 m/s2。(1)求木板加速度的大??；(2)要使木塊能滑離木板，求水平恒力f 作用的最短時(shí)間；(3)如果其他條件不變，假設(shè)木板的上表面也粗糙，其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.3，欲使

7、木板能從木塊的下方抽出，對(duì)木板施加的拉力應(yīng)滿足什么條件？(4)若木板的長度、木塊質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為30 n，則木塊滑離木板需要多長時(shí)間？【變式訓(xùn)練1】如圖所示，長為l2 m、質(zhì)量為m8 kg 的木板，放在水平地面上，木板向右運(yùn)動(dòng)的速度v06 m/s 時(shí)，在木板前端輕放一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為 m2 kg 的小物塊 木板與地面、物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0.2，g10 m/s2.求：5 (1)物塊及木板的加速度大小(2)物塊滑離木板時(shí)的速度大小【變式訓(xùn)練2】如圖所示，質(zhì)量m8 kg 的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加

8、一f8 n 的水平推力， 當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v01.5 m/s 時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m2 kg 的小物塊，小物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.2，小車足夠長，取 g10 m/s2.求：(1)放小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；(2)經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度；(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t1.5 s 小物塊通過的位移大小為多少？【變式訓(xùn)練3】如圖所示，一質(zhì)量為 mb 2 kg 的木板 b 靜止在光滑的水平面上，其右端上表面緊靠一固定斜面軌道的底端 (斜面底端與木板b 右端的上表面之間有一段小圓弧平滑連接)，軌道與水平面的夾角37 .一質(zhì)量也為ma2 kg 的物塊 a 由斜面軌道上距軌道底端x08 m 處靜止釋放， 物塊 a剛好沒有從木板b 的左端滑出已知物塊a 與斜面軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.2