第四章 专题五 传送带问题和滑块—木板问题-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第四章　运动和力的 关系 专题五　传送带问题和 滑块—木板问题 目录 1 2 课堂探究评价 KE TANG TAN JIU PING JIA 课后课时作业 KE HOU KE SHI ZUO YE 目录 课堂探究评价 KE TANG TAN JIU PING JIA 目录 探究1 探究2 探究　　传送带问题 水平传送带 当物块速度变化到与传送带速度相同时，因不再有相对运动，滑动摩擦力会立即消失，以后物块以和传送带相同的速度匀速运动 倾斜传送带 若物块重力沿传送带向下的分力大于最大静摩擦力，某时刻速度变化到与传送带速度相同，之后物块相对传送带斜向下运动，滑动摩擦力方向突变 若物块重力沿传送带向下的分力小于或等于最大静摩擦力，某时刻速度变化到与传送带速度相同，摩擦力由滑动摩擦力突变为静摩擦力，之后物块以和传送带相同的速度匀速运动 * 1．传送带问题的临界状态分析 目录 探究1 探究2 2.物块在传送带上运动的四类常见情形 (1)v0＝v时，一直匀速 (2)v0<v时，可能一直匀加速，也可能先匀加速再匀速 (3)v0>v时，可能一直匀减速，也可能先匀减速再匀速 (1)传送带较短时，一直匀减速 (2)传送带较长时，先匀减速后返回 ①v0≤v时，返回速度为v0 ②v0>v时，返回速度为v (1)可能一直匀加速 (2)可能先匀加速后匀速 (1)可能一直匀加速 (2)可能先匀加速后匀速 (3)可能先以a1匀加速，后以a2匀加速 * 目录 探究1 探究2 3.物块和传送带相对位移大小的计算 (1)物块与传送带运动方向相同：相对位移大小等于两者对地位移大小之差。 (2)物块与传送带运动方向相反：相对位移大小等于两者对地位移大小之和。 * 目录 探究1 探究2 [答案]　(1)0.2 m　(2)1.2 s 答案 * 例1 (2023·山东省菏泽市高一上期末)菏泽牡丹机场位于菏泽市定陶区孟海镇，目前共有7家航空公司开通13条航线，极大方便了菏泽人的出行。乘客登机所带行李箱往往通过航站楼内的行李转盘托运。简化模型如图所示，传送带与水平地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝3.2 m，传送带以v0＝2 m/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m＝1 kg的物块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2。求： (1)当物块的速率与传送带相同时物块离A点的距离； (2)物块从A运动到B的时间。 目录 探究1 探究2 规范解答 [规范解答]　(1)开始阶段，对物块，由牛顿第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1 解得物块的加速度大小a1＝10 m/s2 物块加速至与传送带速率相等需要的时间 t1＝eq \f(v0,a1)＝0.2 s 此时物块离A点的距离 x1＝eq \f(1,2)a1teq \o\al(2,1)＝0.2 m。 目录 探究1 探究2 规范解答 (2)物块速率与传送带速率相等后，由牛顿第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2 解得物块的加速度大小a2＝2 m/s2 物块继续匀加速到B端的位移为 L－x1＝v0t2＋eq \f(1,2)a2teq \o\al(2,2) 解得物块继续匀加速到B端的时间为 t2＝1 s 则物块从A运动到B的时间 t＝t1＋t2＝1.2 s。 目录 探究1 探究2 分析传送带问题的三个步骤 (1)初始时刻，根据v物、v带的关系，确定物体的受力情况，进而确定物体的运动情况。 (2)确定临界状态v物＝v带的受力情况，判断之后的运动情况。 (3)运用相应规律，进行相关计算。 * 目录 探究1 探究2 答案 [跟进训练1]　(2023·天津市东丽区高一上期末)如图，有一水平传送带以v＝2 m/s的速度匀速转动，现将一物块(可视为质点)轻放在传送带A端，物块刚放在传送带上时的速度看作0，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2。已知传送带长度为LAB＝10 m，则(　　) A．物块离开传送带时的速度大小为1 m/s B．物块在传送带上留下的划痕长为2 m C．物块在传送带上加速运动的时间为2 s D．物块在传送带上运动的总时间为5.5 s 目录 探究1 探究2 解析 解析　初始阶段，物块做匀加速运动，根据μmg＝ma，可得加速度a＝2 m/s2，假设物块可以加速到与传送带共速，则加速的时间t1＝eq \f(v,a)＝1 s，加速过程的位移x1＝eq \o(v,\s\up15(－))t1＝eq \f(2＋0,2)×1 m＝1 m<LAB＝10 m，假设成立，之后物块与传送带相对静止，一起做匀速运动，离开传送带时的速度大小为2 m/s，物块在传送带上留下的划痕长Δx＝vt1－x1＝1 m，物块在传送带上匀速运动所