第3章 微专题4 传送带模型与滑块—木板模型（课件）-2023高考物理【南方凤凰台】一轮复习导学案 （基础版）江苏（新教材新高考）

第三章 运动和力的关系 微专题4 传送带模型与滑块—木板模型 第1页 高考总复习 一轮复习导学案 · 物理 第三章 运动和力的关系 B C Thank you for watching 第1页 高考总复习 一轮复习导学案 · 物理 第三章 运动和力的关系 “传送带”模型 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 (1) v0>v时，可能一直减速，也可能先减速，再匀速 (2) v0<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 　如图所示，传送带以恒定速度v＝3 m/s向右运动，AB长L＝3.8 m，质量为m＝5 kg的物体无初速地放到左端A处，同时用水平恒力F＝25 N向右拉物体，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.25.求物体从A到B所需的时间．(取g＝10 m/s2) 答案：1.2s 解析：物体的运动分为两个过程，刚开始摩擦力向右，物体匀加速运动，当物体的速度增加到等于传送带的传送速度后，物体在拉力作用下要进一步加速，故摩擦力变为向左，但小于拉力F，物体继续向右加速，直到离开传送带为止 刚开始将物体无初速地放到传送带左端A处，由于传送带向右运动，故物体受到向右的滑动摩擦力，物体还受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有F＋μmg＝ma1 解得a1＝eq \f(F,m)＋μg＝eq \f(25,5) m/s2＋0.25×10 m/s2＝7.5 m/s2 物体的速度增加到等于传送带传送速度的时间设为t，根据运动学公式，有v＝a1t1，x1＝eq \f(v2,2a1) 代入数据解得t1＝0.4 s，x1＝0.6 m 接下来，摩擦力变为向左，物体继续加速，直到掉下传送带为止 根据牛顿第二定律，有F－μmg＝ma2 根据位移时间公式，有L－x1＝vt2＋eq \f(1,2)a2teq \o\al(2,2) 由两式解得a2＝2.5 m/s2，t2＝0.8 s 故总时间t＝t1＋t2＝1.2 s 即物体从A到B所需时间为1.2 s 2. 倾斜传送带模型 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 (1) 可能一直加速 (2) 可能先加速，后匀速 (3) 可能先以a1加速，后以a2加速 项目 图示 滑块可能的运动情况 情景3 (1) 可能一直加速 (2) 可能先加速，后匀速 (3) 可能一直匀速 (4) 可能先以a1加速，后以a2加速 情景4 (1) 可能一直加速 (2) 可能一直匀速 (3) 可能先减速，后反向加速 　(2021·镇江中学改编)如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5.煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹．已知sin 37°＝0.6，取g＝10 m/s2，求： (1) 煤块从A到B的时间． 答案：1.5 s 解析：煤块刚放上时，受到向下的摩擦力，其加速度为 a1＝g(sin θ＋μcos θ)＝10 m/s2 加速过程中t1＝eq \f(v0,a1)＝1 s x1＝eq \f(1,2)a1teq \o\al(2,1)＝5 m 达到v0后，受到向上的摩擦力 则a2＝g(sin θ－μcos θ)＝2 m/s2 x2＝L－x1＝5.25 m x2＝v0t2＋eq \f(1,2)a2teq \o\al(2,2) 得t2＝0.5 s 煤块从A到B的时间为t＝t1＋t2＝1.5 s (2) 煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度． 答案：5 m 解析：第一过程痕迹长Δx1＝v0t1－x1＝5 m 第二过程痕迹长Δx2＝x2－v0t2＝0.25 m Δx1与Δx2部分重合，故痕迹总长为5 m 类题固法1　 1. (2020·仪征中学)如图所示，水平方向的传送带顺时针转动，传送带速度大小恒为v＝2 m/s，两端A、B间距离为3 m．一物块从B端以初速度v0＝4 m/s滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中，速度随时间变化的图像是图中的( ) 　 　 　 A B C D 解析：物体在传送带上与