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

新世纪学校12月18日 高一物理导学案 校训：培养好人 造就能人 雕塑名人 § 传送带模型问题 专题课 【课前准备】学案、教材 笔记本 练习本 练习册 知识体系本 （按顺序摆好） 好学而不勤问非真好学者。目标 计划 行动 反思 【常规要求】坐姿端正，回答问题声音洪亮，条例清晰，举左手且四指并拢要直 一、学习目标 1.准确判断出传送带的模型的受力特点及其运动情况。(物理观念) 2.通过解题，并且总结解题的注意事项。（科学思维） 3.能根据所学知识，对实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理----挑战能力目标 二 围标 “提出有价值的问题，才是真正的学习” 自学后的思考题 提出自己有疑问的知识点或者问题 （1） 自主学习 限时5分钟 1.分类:传送带问题包括水平传送带和倾斜传送带两类。 2.物块在传送带上运动的六类常见情形: (1)v0=v时,一直匀速 (2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速 (3)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速 (1)传送带较短时L<,一直减速 (2)传送带较长时L≥,先减速后返回 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,后以a2加速 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (3)可能先以a1加速,后以a2加速 (4)可能一直匀速 (5)可能先减速后匀速 (6)可能一直减速 (1)可能一直加速 (2)可能一直匀速 (3)可能一直减速 (4)可能先减速后返回 ①v0≤v时,返回速度为v0 ②v0>v时,返回速度为v 3.解题策略: 关键在于对传送带上的物块所受的摩擦力进行正确的分析判断。 (1)若物块速度与传送带的速度方向相同,且v物<v带,则传送带对物块的摩擦力为动力,物块做加速运动。 (2)若物块速度与传送带的速度方向相同,且v物>v带,则传送带对物块的摩擦力为阻力,物块做减速运动。 (3)水平传送带中若物块速度与传送带的速度方向相反,传送带对物块的摩擦力为阻力,物块减速;当物块速度减为零后,传送带对物块的摩擦力为动力,物块做反向加速运动。 (4)若v物=v带,看物块有没有加速或减速的趋势,若物块有加速的趋势,则传送带对物块的摩擦力为阻力;若物块有减速的趋势,则传送带对物块的摩擦力为动力。 (5)对于斜面传送带,要注意物体与传送带之间的动摩擦因数与传送带倾角的关系,若μ>tanθ,且物体能与传送带共速,则共速后物体做匀速运动。若μ<tanθ且物体能与传送带共速,则共速后物体做匀变速运动。 典型例题 类型一 水平传送带模型 例1.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是 (　　) A.+ B. C. D. 能力提升(多选)在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带,如图所示。当旅客把行李放在正在匀速转动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查。设某机场的传送带匀速前进的 速度为0.4 m/s,某行李的质量为5 kg,行李与传送带之间的动摩擦因数为0.2,在旅客把这个行李小心地放在传送带上,通过安全检查的过程中,g取10 m/s2,则 (　　) A.开始时行李的加速度大小为2 m/s2 B.行李到达B点的时间为2 s C.传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.02 m D.传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04 m 类型二 　倾斜传送带模型 【典例2】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无初速度地放一个质量为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sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2,求: (1)煤块从A运动到B的时间; (2)煤块从A运动到B的过程中在传送带上留下痕迹的长度。 能力提升 　(多选)如图甲所示,倾角为37°的足够长的传送带以恒定速度运行,将一质量m=1 kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是 (　　) A.传送带沿逆时针方向转动,速度大小为4 m/s B.物体与传送带间的动摩擦因数为0.7