第四章 素养提升课五　传送带模型与板块模型-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

素养提升课五　传送带模型与板块模型 [学习目标]　1．知道板块模型，能熟练解决此类问题。　 2．理解几种常见的传送带基本模型，并能从运动学和动力学的角度去分析解决此类问题。 提升点一　传送带模型 1．传送带的基本类型 传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到其他地方，有水平传送带和倾斜传送带两种基本模型。 2．传送带模型分析流程 3．常见类型及物体运动情况 (1)水平传送带常见类型及物体运动情况 类型 物体运动情况 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速 (2)v0＝v时，一直匀速 (3)v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速 (1)传送带较短时，物体一直减速到达左端 (2)传送带足够长时，物体先向左减速再向右加速回到右端 (2)倾斜传送带常见类型及物体运动情况 类型 物体运动情况 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (3)可能先以a1加速再以a2加速 考向一　水平传送带模型 (2022－2023·江苏省灌云县期末)如图所示，有一 学生用书↓第117页 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，g＝10 m/s2，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 D　[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，因此加速的时间t1＝＝1 s，故C错误；加速过程的位移x1＝ t1＝×1 m＝1 m，接下来做匀速运动，离开传送带时的速度为2 m/s，物块在传送带上留下的划痕长Δx＝vt1－x1＝1 m，匀速运动所用时间t2＝＝ s＝4.5 s，因此物块在传送带上运动的总时间t＝t1＋t2＝5.5 s，故D正确，A、B错误。] 考向二　倾斜传送带模型 (多选)(2022－2023·四川省凉山州期末)如图为某建筑工地的传送装置，长为5.8 m的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率v0＝4 m/s逆时针转动，质量m＝1 kg的工件无初速地放在传送带的顶端P，经过1.4 s，工件运动到传送带的底端Q，且到底端时的速度为v＝6 m/s，重力加速度g取10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，则下列说法正确的是(　　) A．工件加速至传送带的速度的时间为0.4 s B．传送带与水平面的倾角为θ＝53° C．传送带的滑动摩擦因数为0.2 D．工件在传送带上留下的痕迹长度为1 m AD　[设开始到与传送带共速的时间为t1，则t1＋(t－t1)＝l，解得t1＝0.4 s，则选项A正确；开始加速阶段的加速度a1＝＝10 m/s2，共速后的加速度a2＝＝2 m/s2，由牛顿第二定律mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1，mgsin θ－μmgcos θ＝ma2，解得θ＝37°，μ＝0.5，选项B、C错误；从开始到共速阶段，物块相对传送带的位移x1＝v0t1－t1＝0.8 m，从共速到最低点物块相对传送带的位移x2＝t2－v0t2＝1 m，两部分有0.8 m的重合部分，则工件在传送带上留下的痕迹长度为1 m，选项D正确。] 针对练1．(2022－2023·天津市南开区期末)如图所示，水平传送带保持v＝1 m/s的速度顺时针转动。现将一质量m＝1 kg的小物体轻轻地放在传送带的a点上，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0．1，a、b间的距离L＝2 m，g＝10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．物体以1 m/s2的加速度从a点匀加速运动到b点 B．物体运动到b点时的速度为2 m/s C．物体与传送带相对滑动的位移为2 m D．物体从a点运动到b点所经历的时间为2.5 s D　[物体做匀加速运动时的加速度大小为a＝μg＝1 m/s2，物体达到与传送带共速的过程中运动的位移大小为x＝＝0.5 m<L，所以物体先匀加速运动，后匀速运动，到达b点时的速度为1 m/s，故A、B错误；物体相对传送带滑动的时间为t1＝＝1 s，物体与传送带相对滑动的位移为Δx＝vt1－x＝0.5 m，故C错误；物体匀速运动的时间为t2＝＝1.5 s，物体从a点运动到b点所经历的时间为t＝t1＋t2＝2.5 s，故D正确。] 针对练2．(多选)(2022－2023·河北省保定市期末)如图甲所示，倾斜传送带的倾角θ＝37°，传送带以一定速度匀速转动，将一个物块轻放在传送带的上端A，物块沿传送带向下运动，从A端运动到B端的v -