4.5牛顿运动定律的应用——传送带模型 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.5牛顿运动定律的应用——传送带模型 一、解题关键 (1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键。 (2)传送带问题还常常涉及临界问题，即物体与传送带达到相同速度，这时会出现摩擦力改变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口。 二、模型分类及典型例题 1）、水平传送带模型 情境1 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 情境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 情境3 (1)传送带较短时，滑块一直减速到达左端 (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 例1、如图，水平传送带长为L=10m，以v传=4m/s的速度顺时针匀速转动，将一质量为m=1kg的小物体无初速释放在传送带的左端，小物体与传送带间动摩擦因数µ=0.1．求物体运动到传送带右端所用时间． 例2、如图所示，水平传送带长为L=14m，以的速度顺时针匀速转动，一质量为m=1kg的小物体以初速度滑上传送带的左端，小物体与传送带间动摩擦因数µ=0.1．求物体运动到传送带右端所用时间． 例3、如图所示，水平传送带长为L=10m，以的速度逆时针匀速转动，质量为m=1kg的小物体以初速度滑上传送带的左端，小物体与传送带间动摩擦因数µ=0.1．求物体离开传送带时的速度大小． 2）倾斜传送带模型 情境1 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 情境2 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (3)可能先以a1加速后再以a2加速 情境3 (1)可能一直加速 (2)可能一直匀速 (3)可能先加速后匀速 (4)可能先减速后匀速 (5)可能先以a1加速后再以a2加速 (6)可能一直减速 情境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 (4)可能先减速，再反向加速，最后匀速 (5)可能一直减速 例4、如图所示，传送带与地面成夹角，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数，已知传送带从的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 例5、如图所示，传送带与地面成夹角，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数，已知传送带从的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 例6、如图所示，传送带与地面倾角，AB的长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的滑动摩擦因数为µ=0.5．求物体从A运动到B所需要的时间．（g取10m/s2） 巩固练习 一、选择题 1、（多选）如图所示，表面粗糙的水平传送带匀速向右传动。现在其左侧的A处轻轻放上一物块，设传送带足够长，则该物块（ ） A．一直向右匀速运动 B．先向右匀加速，后继续向右匀速运动 C．先受到向右的滑动摩擦力，后受到向右的静摩擦力 D．先受到向右的滑动摩擦力，后不受摩擦力 2、 如图所示，足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行。t=0时刻，在左端轻放一质量为m的小滑块，t=2s时刻传送带突然被制动而停止。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。则t=2.5s时滑块的速度为（ ） A.3m/s    B.2m/s       C.1m/s    D.0 3、（多选）如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝4 m，以v0＝4 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度大小g取10 m/s2。则煤块从A运动到B的过程中，下列说法正确的是 (　　) A．煤块从A运动到B的时间是2.25 s B．煤块从A运动到B的时间是1.5 s C．划痕长度是0.5 m D．划痕长度是2 m 4、(多选)如图所示,水平传送带A、B两端相距s=2 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.3。工件滑上A端的瞬时速度vA=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,则(g取10 m/s2)(　　) A.若传送带不动,则vB=3 m/s B.若传送带以速率v=3 m/s逆时针匀速转动,vB=3 m/s C.若传送带以速率v=3 m/s顺时针匀速转动,vB=3 m/s D.若传送带以速率v=2 m/s逆时针匀速转动,vB=2 m/s 5、（多选）如图所示，水平传送带AB长L=10m，以恒定速率v1=4m/s运行。初速度大