專題-物理-L19-斜面?zhèn)魉蛶栴}

1、斜面?zhèn)魉蛶栴}物 理 專 題兩種常見的傳送帶模型 1傾斜傳送帶模型(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2(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景1滑塊可能的運動情況圖示項目兩種常見的傳送帶模型 1傾斜傳送帶模型(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情景4(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能一直勻速(4)可能先以a1加速后以a2加速情景3滑塊可能的運動情況圖示項目例題1 如圖所示，傳送帶與地面的夾角37，A、B兩端間距L16 m，傳送帶以速度v10 m/s，沿順時針方向運動，物體m1 kg，無初速度地放置于A端，

2、它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5，試求： (1)物體由A端運動到B端的時間； (2)系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量。思路分析：一、受力分析與運動分析： (1)開始時物體沿斜面方向受重力沿斜面向下的分力與斜面對它沿斜面向下的摩擦力而做勻加速直線運動。 (2)當v物v帶時，先判斷物體所受沿斜面向下的分力與摩擦力的大小關(guān)系，若mgsin mgcos ，則物體繼續(xù)沿斜面做勻加速運動(摩擦力的方向向上，合力變小，加速度減小)，若mgsinmgcos ，則物體隨斜面一起勻速運動。二、功能關(guān)系分析： 無論物體相對傳送帶如何運動，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以它們間的相對路程。解析: (1)物體剛放上傳送帶時受到沿斜面向下

3、的滑動摩擦力，由牛頓第二定律得：mgsin mgcos ma1， 設(shè)物體經(jīng)時間t，加速到與傳送帶同速，則 va1t1，x11/2a1t12 可解得：a110 m/s2 t11 s x15 m因mgsin mgcos ，故當物體與傳送帶同速后，物體將繼續(xù)加速由mgsin mgcos ma2 Lx1vt21/2at22 解得：t21 s故物體由A端運動到B端的時間 tt1t22 s(2)物體與傳送帶間的相對位移x相(vt1x1)(Lx1 vt2)6 m故Qmgcos x相24 J例題1 如圖所示，傳送帶與地面的夾角37，A、B兩端間距L16 m，傳送帶以速度v10 m/s，沿逆時針方向運動，物體m

4、1 kg，無初速度地放置于A端，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5，試求： (1)物體由A端運動到B端的時間； (2)系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量。思路分析：一、受力分析與運動分析： 傳送帶沿逆時針方向(沿斜面向上運動)，則物體始終受到沿斜面向上的摩擦力，因 mgsinmgcos ，則物體一直沿斜面向下做勻加速運動。二、功能關(guān)系分析： 物體沿斜面下滑的過程中克服摩擦力做功而產(chǎn)生熱量，相對滑動的距離為傳送帶的 長度與傳送帶轉(zhuǎn)過的距離之和。解析:因傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，物體受到的滑動摩擦力沿斜面向上，由牛頓第二定律得：mgsin mgcos ma，又L1/2at2可得a2 m/s2，t4 sQmgcos (vtL

5、)224 J例題小結(jié)： (1)物體沿傳送帶向下傳送時，若v物與v帶同向，則物體加速到與傳送帶速度相同時，若mgsin mgcos ，則物體將繼續(xù)加速，但加速度大小已改變，若mgsin mgcos ，則物體與傳送帶一起勻速運動。 (2)物體沿傳送帶向上傳送時，必有mgcos mgsin ，且物體加速到與傳送帶同速后，一起與傳送帶勻速上升。例題3 如圖所示，繃緊的傳送帶，始終以2 m/s的速度勻速斜向上運行，傳送帶與水平方向的夾角30。把質(zhì)量為10 kg的工件輕輕地放在傳送帶底端P處，由傳送帶傳送至頂端Q處。已知P、Q之間距離為4 m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 ，取g10 m/s2。 (1)通

6、過計算說明工件在傳送帶上做什么運動； (2)求工件從P點運動到Q點所用的時間。解析：(1)工件受重力、摩擦力、支持力共同作用，摩擦力為動力由牛頓第二定律得：mgcos mgsin ma代入數(shù)值得：a2.5 m/s2則其速度達到傳送帶速度時發(fā)生的位移為x1v2/(2a)=22/(2x2.5)m0.8 m4m可見工件先勻加速運動0.8 m，然后勻速運動3.2 m(2)勻加速時，由x11/2 vt1得t10.8 s勻速上升時t2x2/v3.2/2 s1.6 s所以工件從P點運動到Q點所用的時間為tt1t22.4 s。 例題小結(jié)： 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，看一看有沒有轉(zhuǎn)折點、突變點，做好運動階段的劃分及相應(yīng)動力學(xué)分析。本課小結(jié)情景分類過程分析典型例題下節(jié)課 再見如圖337所示，傾角為37，長為l16 m的傳送帶，轉(zhuǎn)動速度為v10 m/s，動摩擦因數(shù)0.5，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質(zhì)量為m0.5 kg的物體已知sin