4.6专题四 传送带模型 课件-2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

动力学专题四 传送带模型 【例题3】质量M=3kg的长木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F=11 N 作用下由静止开始向右运动，如图所示，当速度达到1 m/s 时，将质量 m=4kg的物块轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，g取 10m/s²，求∶ （1）物块经多少时间与木板保持相对静止; （2）在这一段时间内，物块相对于木板滑行的距离多大; （3）物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力多大. 1.A从B板左端滑行到右端，板长L是什么？ 温故知新 L是A相对B的位移，即L=XA-XB=XA对B XA XB L B A B A 2.物块从传送带从左端滑行到右端，皮带两端距离长L是什么？ V A L是A的位移, 即:L=XA L 注意:无初速度放在木板尾端会掉落，无初速度放在传送带尾端会掉落吗？ 传送带问题的两个重要分析 1.受力分析：主要是摩擦力的有无、性质、方向的判断。 （1）初始时刻：摩擦力分析，求加速度a1。 （2）共速时刻：摩擦力分析，求加速度a2。（一般发生变化） （3）v=0时刻： 摩擦力分析，求加速度a3。（一般不发生变化） 以上三个a可能都相同，也可能都不同，取决于摩擦力的有无、性质、方向 2.运动分析： （1）皮带临界长度求值：判断物体单过程还是多过程的关键 （2）过程分析：初始时刻、共速以后、速度为零以后分别如何运动 （3）位移：➊物体位移 ➋皮带位移 ➌相对皮带位移 ➍痕迹长度: （4）末速度：➊单向运动的末速度大小 ➋往返运动末速度大小 物块一直匀加速的最长皮带长度L=__________ (1)不够长时，一直匀加速 (2)足够长时，先加速后匀速, 物块一直匀减速的最长皮带长度L=_________________ (1)不够长时，一直匀减速 (2)足够长时，先减速后匀速, V V0 v0>v V μ V0=0 一、水平传送带模型 物块一直匀减速(或从左端掉落)的最长皮带长度L=________， (1)不够长，一直匀减速，不能返回 (2)足够长: ➊过程：先减速到零，后以同样加速度反向匀加速到v0， 恰好回到出发点. ➋末速度：回到出发点时最终速度为物块速度V0 物块一直匀减速(或从左端掉落)的最长皮带长度L=________，。 (1)不够长，一直匀减速，不能返回 (2)足够长: ➊过程：先减速到零，后以同样加速度反向匀加速到v， 最后以V匀速回到出发点. ➋末速度：回到出发点时最终速度为皮带速度V V V0 v0>v v v v0 t s1 s2 v -v0 v0 t s1 s2 V V0 v0<v v -v0 皮带长度相同，动摩擦因数一样，以上四种情况物块都直接匀减速滑行到另一端掉落，判断物块在皮带上运动时间的长短 答案：t1=t2=t3=t4 【例题1】如图所示，传送带保持以2m/s的速度顺时针转动。现一煤块以初速度V0=3m/s冲上传送带的右端，设煤块与传送带间动摩擦因数μ＝0.4，传送带长为L(g取10 m/s2) （1）若L＝1.0 m，则煤块在传送带上运动的时间为多少？ （2）若L＝2.0 m，则煤块在传送带上运动的时间为多少？ 煤块最终从传送带掉落的速度有多大？煤块在传送带上留下痕迹有多长？ V V0 答案：（1）0.5s（2）25S/16 ; 2m/s ; 25m/8 相对位移求解方法： （1）相对运动法 （2）v-t图像面积差法 先求临界皮带长度L0（单程匀变速的位移） 1.皮带上运动时间t求值： (1)若L<L0：一直匀减速或一直匀加速，求对应时间 (2)若L>L0： ➊v和v0同向，匀变速和匀速总时间 ➋v和v0反向：往返匀变速，或往返匀变速和匀速总时间。 2.水平传送带上末速度vt求值： (1)若L<L0：匀变速末速度 (2)若L>L0：➊v0>v皮带，vt=v皮带；➋v0<v皮带，vt=v0，vt总为较小值 3.痕迹：和相对运动位移有关，但又不等于相对位移。 (1)单向相对运动时:X痕迹=X相对; (2)往返相对运动时:X痕迹=X较大相对 总而言之： 水平传送带要关注两个问题(1)传送带长度(2)V和V0的大小方向关系 水平传送带多过程运动小结： V μ>tanθ v0<v (1)初始时刻：滑动摩擦，方向斜向____，加速度a1=_____________ (2)物块一直匀减速的最长皮带长度L0=_____________， ①皮带不够长，一直匀减速 ②皮带足够长，共速后：滑动摩擦变静摩擦，方向斜向____，a2=____ (3)斜传送带：共速后能够一起匀速运动的条件是：μ≥tanθ 二、斜面传送带模型 上 上 (v2-v02)/2a1 μgcosθ-gsinθ 0 V μ<tan