人教版高中（江苏）物理一轮复习教学案：第3章 4 动力学问题中的“传送带”与“板—块”等问题

第4课时 动力学问题中的“传送带”与“板—块”等问题 读 基础知识 SHAPE \* MERGEFORMAT 基础回顾： 一、“传送带”模型[来源:Z*xx*k.Com] 1．水平传送带模型 项目 图示 滑块可能的运动情况 情景1 ①可能一直加速 ②可能先加速后匀速 情景2 ①v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速 ②v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速 情景3 ①传送带较短时，滑块一直减速达到左端 ②传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端．其中v0>v返回时速度为v，当v0<v返回时速度为v0 2.倾斜传送带模型 项目 图示 滑块可能的运动情况 情景1 μ≥tan θ时： ①可能一直加速 ②可能先加速后匀速 情景2 μ＜tan θ时 先以a1减速，共速后再以a2减速 情景3[来源:Z|xx|k.Com] ①可能一直加速 ②可能先加速后匀速(μ≥tan θ) ③可能先以a1加速后以a2加速(μ＜tan θ) 二、“滑块—木板”模型 1．模型特点 滑块(视为质点)置于长木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动． 2．两种位移关系 滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板向同一方向运动，则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度；若滑块和木板向相反方向运动，则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度． 三、处理多过程问题时应注意的两个问题 1．任何多过程的复杂物理问题都是由很多简单的小过程组成，上一过程的末是下一过程的初，对每一个过程分析后，列方程，联立求解． 2．注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁． 研 考纲考题 SHAPE \* MERGEFORMAT 要点1　“传送带”模型 相对位移的计算 要分两种情况：①若二者同向，则Δx＝|x传－x物|；②若二者反向，则Δx＝|x传|＋|x物|. 物体沿倾斜传送带向下运动，μ＜tan θ时，相对位移可能有重叠部分，要分段计算． 【例1】如图所示，有一足够长的水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？(取g＝10 m/s2) 答案　5.2 s 解析　物体在传送带上做匀加速直线运动过程中，加速度a＝μg＝5 m/s2.与传送带速度相同时，所需时间t1＝＝4.8 s，故传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为t＝t1＋t2＝5.2 s. at12＝0.4 m<10 m，则物体匀速运动的时间t2＝＝0.4 s．运动的位移为x1＝ 【训练1】如图所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，在此传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中，则以下分析正确的是(　　) A．M下滑的速度不变 B．M立即开始在传送带上加速，速度变为2v0后向下匀速运动 C．M先向下匀速运动，后向下加速运动，最后沿传送带向下匀速运动 D．M受的摩擦力方向始终沿传送带向上 答案　C 解析　传送带静止时，物块匀速下滑，故mgsin θ＝Ff，当传送带转动时，根据受力分析可知，物块先向下做加速运动，当速度与传送带速度相同时，物块和传送带以相同的速度匀速下滑，故C正确． 要点2　“滑块—木板”模型 1．模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的相互作用下发生相对滑动． 2．位移关系：如图3，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx＝x1－x2＝L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移之和Δx＝x2＋x1＝L. INCLUDEPICTURE "X:\\一轮复习资料\\物理 江苏（3.25）\\全书完整的Word版文档\\第三章\\3-104.TIF" \* MERGEFORMAT 3．基本思路 运动状态 板、块速度不相等 板、块速度相等瞬间 板、块共速运动 处理方法 隔离法 假设法 整体法 具体步骤 对滑块和木板进行隔离分析，弄清每个物体的受力情况与运动过程 假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff>Ffm，则发生相对滑动 将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析 临界条件 ①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变 ②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘达到共同速度(相对静止)是滑块滑离木板的临界条件 原理 运动学公式、牛顿运动