第四章运动和力的关系之传送带与板块模型问题分析 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

传送带与板块模型问题分析 关键思路： ｛确定速度关系→相对运动→f滑方向｝受力分析确定F合→确定运动情况 常见问题：（1）相对位移：划痕，摩擦生热； （2）对地位移：距出发点最远距离。 传送带问题关键认识：研究相对运动，注重分析力。 v v1 判断下图不同情况下物块的摩擦力方向？ （1）V1＞V2时? （2）V1＜V2时? （3）V1=V2时? v v1 判断下图不同情况下物块的摩擦力方向？ （1）V1＞V2时? （2）V1＜V2时? （3）V1=V2时? 水平传送带问题 水平传送带： v v1 传送带足够长 若V1＞V，分析物块的运动过程： 开始时物块受到的摩擦力向左 → 物块向右减速直至减速为0 → 速度为0时物块所受摩擦力向左 物块向左加速至速度为V → → 物块以速度V从 左端滑离传送带 V t 0 V1 V t0 若V1＜V，分析物块的运动过程： 开始时物块受到的摩擦力向左 → 物块向右减速直至减速为0 → 速度为0时物块所受摩擦力向左 物块向左加速至速度为V1 → → 物块以速度V1从 左端滑离传送带 V t 0 V1 -V1 t0 v v1 传送带足够长 水平传送带： 情况1：若V1＞V，分析物块的运动过程： 情况2：若V1＜V，分析物块的运动过程： v v1 传送带较短 v v1 传送带较短 情况1：若V1＞V，分析物块的运动过程： 情况2：若V1＜V，分析物块的运动过程： 情况1：若V1＞V，分析物块的运动过程： 情况2：若V1＜V，分析物块的运动过程： C 习题1：如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率V1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定速率V2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速度为V2’，则下列说法中正确的是（ ） A.只有V1=V2时，才有V2’=V1 B.若V1>V2 时，则V2’=V1 C.若V1<V2时，则V2’=V1 D.不管V2多大，总有V2’=V2 ABD 习题2：质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的v-t图像如图乙所示，在整个运动过程中，以下说法正确的是(g=10m/s2)（ ） A.物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2 B.整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为9m C.物块与传送带的相对位移大小为3m，相对路程为9m D.2s时，物块运动到最右端 倾斜传送带问题 倾斜传送带： 注意：先明确μ>tanθ还是μ˂tanθ θ μ 若物块在斜面保持静止： 若物块沿斜面加速下滑： mgsinθ=f静＜μmgcosθ μ＞tanθ mgsinθ＞μmgcosθ μ＜tanθ 若V1＞V，分析物块的运动过程： 开始时物块受到的 摩擦力沿传送带向下 → 此时物块受到 F合=mgsinθ+μmgcosθ 对应a=gsinθ+μgcosθ θ V V1 （传送带足够长） μ＜tanθ → 物块以加速度a向上匀减速至速度为0 → 此时物块受到的 摩擦力沿传送带向下 → 此时物块受到 F合=mgsinθ+μmgcosθ 对应a1=gsinθ+μgcosθ → 物块以加速度a向下匀加速至速度为V → 由于μ＜tanθ 得mgsinθ＞μmgcosθ 物块相对传送带会向下加速 → 此时物块受到 F合=mgsinθ-μmgcosθ 对应a2=gsinθ-μgcosθ → 此后物块以加速度a2向下匀加速至从低端滑离传送带 问：该例中，若μ＞tanθ物块的运动过程是怎样的？ 若μ＞tanθ且V1＜V物块的运动过程是怎样的？ θ V V1 （传送带足够长） μ＜tanθ 分析物块冲上传送带后物块的整个运动过程？ 问：该例中，若μ＞tanθ物块的运动过程是怎样的？ 课后思考：分析物块冲上传送带后物块的整个运动过程？ θ V V1 （传送带足够长） μ＜tanθ ABC 典例：如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率V=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度Vo=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10m/s2，则下列说法正确的是( ) A.煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为(2+√5)s B.煤块在传送带上留下的痕迹长为(12+4√5)m C.倾余传送带与水平方向夹角的正切值tanθ=0.75 D.煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.35 板块模型问题 板块模型 V1 V2 运动过程中V1＞V2 f地对板 f板对块 · f块对板 · 物块的加速度是由板对物块的摩擦力来提供； 板的加速度是由物块对板的摩擦力和地面对板的摩擦力的合力来提供。 板块模型分析思路:速度关系→相对运