第4章 习题课5 斜面问题与传送带问题-（课件）2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【南方凤凰台·5A新学案】粤教版

第*页 第四章　牛顿运动定律 5A新学案 物理 · 必修第一册(粤教版) 第四章　牛顿运动定律 习题课5　斜面问题与传送带问题 gsinθ 关键能力·分析应用 加速 ≥ < (1) 企鹅向上“奔跑”时所受合力大小． 解析：企鹅向上“奔跑”时的加速度为 a1＝eq \f(v1,t1)＝eq \f(2,3) m/s2 所受合力大小为F1＝ma1＝14 N (2) 企鹅向上运动的最远距离． 解析：向上奔跑的距离为x1＝eq \f(0＋v1,2)t1＝12 m 设向上滑行时的加速度为a2，由 mgsin 30°＋μmgcos 30°＝ma2 解得a2＝8 m/s2 逆向思维，向上滑行的距离为x2，由veq \o\al(2,1)＝2a2x2 解得x2＝1 m 企鹅向上运动的最远距离为xm＝x1＋x2＝13 m (3) 企鹅退滑到出发点时的速度大小． 解析：向下滑行时由mgsin 30°－μmgcos 30°＝ma3 解得a3＝2 m/s2 企鹅退滑到出发点时的速度大小为veq \o\al(2,3)＝2a3xm 解得v3＝2eq \r(13) m/s 考向2　水平传送带 1. 常见运动情况 图示 滑块可能的运动情况 滑块受(摩擦)力分析 一直加速 受力f＝μmg 先加速后________ 先受力f＝μmg，后f＝0 v0>v，一直减速 受力f＝μmg v0>v，先减速再匀速 先受力f＝μmg，后f＝0 v0<v，一直加速 受力f＝μmg v0<v，先_______再匀速 先受力f＝μmg，后f＝0 图示 滑块可能的运动情况 滑块受(摩擦)力分析 传送带长度l<eq \f(v\o\al(2,0),2μg)，滑块一直减速到达左端 受力f＝μmg(方向一直向右) 传送带长度l≥eq \f(v\o\al(2,0),2μg)，v0<v，滑块先减速，再向右加速，到达右端速度为_______ 受力f＝μmg(方向一直向右) 传送带长度l≥eq \f(v\o\al(2,0),2μg)，v0>v，滑块先减速，再向右加速，最后匀速，到达右端速度为_______ 减速和反向加速时受力f＝μmg(方向一直向右)，匀速运动f＝0 2. 思路方法：求解应对物体所受摩擦力进行正确的分析判断．物体的速度与传送带速度相等的时刻摩擦力发生突变． 3. 分析传送带问题的三步骤 (1) 初始时刻，根据v物、v带的关系，确定物体的受力情况，确定物体的运动情况． (2) 根据临界条件v物＝v带确定临界状态的情况，判断之后的运动形式． (3) 运用相应规律，进行相关计算． 加速 匀速 　(多选)如图所示，传送带的水平部分长为L，运动速率恒为v，在其左端无初速度放上木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左到右的运动时间可能是( ) A. eq \f(L,v)＋eq \f(v,2μg)　 B. eq \f(L,v) C. eq \r(\f(2L,μg))　　 D. eq \f(2L,v) v v0 解析：木块的加速度大小为a＝μg，若木块一直做匀加速运动，则有L＝eq \f(1,2)μgt2，得t＝eq \r(\f(2L,μg))，C正确；若木块到达传送带另一端时，速度恰好等于v，则有L＝eq \o(v,\s\up6(－)) t＝eq \f(v,2)t，得t＝eq \f(2L,v)，D正确；若木块先匀加速运动经历时间t1，位移为x，再匀速运动经历时间t2，位移为L－x，则有v＝μgt1,2μgx＝v2，vt2＝L－x，得t＝t1＋t2＝eq \f(L,v)＋eq \f(v,2μg)，A正确． 　(2022·吉林洮南第一中学)一平直的传送带以速率v＝2 m/s匀速运行，在A处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间t＝6 s，物体到达B处，A、B相距L＝10 m. (1) 物体在传送带上匀加速运动的时间是多少？ ACD 解析：由题意可知，物体从A到B先经历匀加速直线运动，后与皮带达到相同速度，匀速运动到B端 设匀加速阶段的时间为t 所以eq \f(v,2)t＋v(6－t)＝L 联立上述各式，并代入数据解得t＝2 s (2) 物体与传送带之间的动摩擦因数为多少？ 解析：在匀加速阶段，根据牛顿第二定律可知μmg＝ma 根据速度与时间的关系得v＝at 联立解得μ＝0.1 (3) 若物体是煤块，求物体在传送带上的划痕长度． 解析：在匀加速阶段，皮带上表面相对于地面走过的位移x＝vt＝4 m 物体相对于地面的位移x′＝eq \f(1,2)at2＝2 m 所以物体在皮带上的划痕长度Δx＝x－x′＝2 m 考向3　倾斜传送带 1. 思路方法：解题应分析清楚物体与传送带的相对运动情况，确定物体所