第4章 专题强化10 传送带模型(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理必修第一册同步学习指导(人教版2019)

专题强化10传送带模型 练案[32] 例1：(1)2m/s(2)能2m/s(3)0.75m 1.AB在前1时间内物体因受到恒定向右的滑动摩擦力而做 解析：(1)根据牛顿第二定律可得mg=m@ 匀加速直线运动，加速度不变，速度与时问的关系为？=， 则a=g=6m/ -图像是倾斜的直线：物体的速度与传送带速度相同后，因 工件碱速到速度为零时运动的位移 不受摩擦力而做匀速直线运动，速度不变，加速度为0，故A、B 号-浮m>8,再工并可运特到8清 正确，C、D错误 由ri2-pw2=2ar 2.ABD当传送带不动或者传送带逆时针匀速转动时，工件均 代入数据得Pg=2m/s。 受到传送带的滑动摩擦力作用，摩擦力方向水平向左且大小 (2)能，当传送带顺时针转动时，工件受力不变，其加速度不 相同，工件做匀减速运动，两种情况祝下，工件运动的位移相同， 发生变化，仍然始终减速，故工件到达B端的速度”m=2m/s。 到达B端的速度相同，根据牛顿第二定律可得工件的加速度 (3)工件速度达到13m/s时所用时何为11= t-4=0.58 大小4=m坚=1m/2,根据匀变速直线运动规律有2- =一2a,代人数据得，工件到达B端时的速度rm=3m/s,A、 运动的位移为与=D山+2,2=5.7乃m<8m B正确：当传送带顺时针匀速转动时，若传送带速度小于或等 传送带的位移：，=，=6.5m 于3/s,则工件到达B端时的速度大小为3m/s,若传送带速 此后工件与传送带相对静止 度大于3m/s,则工件到达B端的速度大于3m/s,故C错误， 所以刻狼的长度△r=名，-x1=0.75m。 D正确。 跟踪训练1：AC传送带足够长，物块先向左减速运动到零，再 3.BD行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李 向右做匀加速运动到和传送带共同速度，再匀速运动从右侧 开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率 离开传送带.A正确，B错误：根据牛顿第二定律4mg=,解 得a=5m/s2,物块从开始到和传送带共速的时间为4，由- 做匀速直线运动。加速度为a=g=1m/s2,历时41=上= a =-,解得4=35，物块匀变速阶段的位移大小为，由 (-r)2-,2=-2x,.解得x1=7.5m,匀速运动的时间为与1， 1达到共同速度，位移x=,=05m,此后行李匀速运动 则5=-7. 兮。=1.5，物块离开传送带经历的时间是1= 62m-=1.5到达B,放行李到达B处共用25乘客 41+=4.5s,C正确，D错误。 到达B,历时1=2m=25.故B正确，A.C错误；若传送带速度 例2：(1)3m/s(2)7s 解析：(1)物块冲上传送带时，对物块受力分F 足够大，行幸一直加速运动，由x=㎡得最短运动时间 析，由牛顿第二定律得沿斜面方向有F, mgsin 6 ma. 2×2 一√s=2s,故D正确。 垂直斜面方向有F、=mg0sB, 又F,=uF、,则ngcos8-ngsin8=ma. 4.A当传送带静止时，滑块受重力、支持力、滑动摩擦力，当传 送带以速度顺时针运动起来，滑块受力不变，根据牛顿第 解得a=0.4m/s 二定律可知，两种情况下加速度相等，滑块位移也相等，根据 物块与传送带达到相对静止所用时间：，= -=5 a =了心可知，两种情况下运动的时间相等，即4=，故 g+书 这段时间内物块运动的位移==2(=10m<L 选A。 16m,因4>tan0,所以5s后物块随传送带一起匀速运动，故5.D开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律知 t=6s时物块的速度为3m/s。 mgsin0+mgeos日=ma1,解得a1=gsin0+geos0:小木块加 (2)物块匀速运动的位移两=L-x1=6m,匀速运动时间3= 速到和传送带速度相等时，由于4<tan8,即mgsin9> X2=28 4mg心s0,小木块不会匀速运动，小木块会继续加速，滑动隆 擦力变为沿传送带向上，由牛顿第二定律知mgin8- 物块从A运动到B所用的时间t=1+?=75。 umgc0s0=m02,解得a2=gsin0-gc0s9。由上可知a<a1, 跟踪训练2：CD若传送带沿顺时针方向转动，则物块沿传送 故D正确，A,B,C错误。 带向下做加速度恒定的匀加速运动，A错误：当物块的速度与 6.C在传送带的速度由零逐渐增加到的过程中，物块相对 传送带的速度相等时，物块的加速度会发生变化，由此判断， 于传送带下滑，故物块受到的滑动摩擦力向上，故这段过程中 传送带的速度为5m/s,B正确：一1图像所围的面积为传送 物块继续匀速下滑，在传送带的速度由，逐渐增加到2。过 带A,B两端间的距离，即为x=乃×5×0.5m+之(5+8)× 程中，物块相对于传送带上滑.物块受到的滑动摩擦力沿传送 1.5m=11m,C正确：0~0.5s,有gsin0+ges8=10m/s2, 带向下，物块加速下滑，当物块的速度达到2时，物块相对 解得4=0.5，D正确。 传送带静止，随传送带匀速下滑，故选项C正确。 307PQR- !##—˜™”g ! !"#$%& 素养目标 学习重点 物理观念会对传送带上的物体进行受力分析$ 科学思维能综合利用力和运动的观点正确解答传送带上的物体的运动问题$ 物体在传送带上运动 时间&运动速度&运动 位移&痕迹的计算$ 提升点 " 水平传送带模型 !!!!!!!!!!! ! !!!!! ! #/01 类型 物体运动情况 #"$可能一直加速+ ##$可能先加速后匀速 #"$. * 9.时!一直匀速+ ##$. * <.时!可能一直加速!也可能先加速再匀速+ #$$. * ;.时!可能一直减速!也可能先减速再匀速 #"$传送带较短时< <.* # # % > !一直减速+ ##$传送带较长时< 2 . * # # % > !先减速后返回 $ . * . .时!返回速度为. * + % . * 2 .时!返回速度为. &特别提醒 在水平传送带上#物体与传送带共速时滑动摩擦力消失$ 例"!如图所示!水平传送带两端相距D9- 2!工件与传送带间的动摩擦因数 % 9*!.!工件滑上"端时速度. " 9"* 2E1!设工件到达#端时的速度为 . # " #取> 9"* 2E1#$ !') "规律方法#分析传送 带问题的三个步骤 !!"1HWÞ2 Ñ Ò . m j . ã )bÈ2 \] m r ) v > < =2 :.\]mr) ­—<=O !""ÑÒÝÞåî . m & . ã \]ÝÞA™ )<=2 ÉÊTÃ) ­—@”O !# " ­ ‘  ß = Å2:#bW®O !#"$若传送带静止不动!求. # + ##$若传送带顺时针转动!工件还能到达#端吗% 若不能!说明理由+若能! 求到达#点的速度. # + #$$若传送带以.9"$ 2E1逆时针匀速转动!求工件在传送带上划痕的 长度" " "规律方法# !!跟踪训练"!'多选('#*#%,安徽淮北高一期末(如图 所示!有一水平放置的足够长的传送带输送机以.90 2E1 的速率沿顺时针方向运行" 有一物块以. * 9"* 2E1的初速度从传送带输送 机的右端沿传送带水平向左滑动" 若物块与传送带间的动摩擦因数 % 9*!0! 并取> 9"* 2E1#!有关物块的运动正确的是 #!!$ &>物块由传送带的右侧离开传送带 '>物块体由传送带的左侧离开传送带 (>物块离开传送带经历的时间是%!0 1 )>物块离开传送带经历的时间是0!* 1 !'* 提升点 # 倾斜传送带模型 !!!!!!!!!!! ! !!!!! ! #/01 类型 条件 运动性质 向上传送 % ;674 & #"$可能一直加速+ ##$可能先加速后匀速 向下传送 %2 674 & #"$可能一直加速+ ##$可能先加速后匀速 % <674 & #"$可能一直加速+ ##$可能先以3 " 加速后以3 # 加速 " "规律方法# "规律方法# !!" . m & . ã WÀ >&3)\]Ây mŽFEFͬ<? ¬)¨_2 ÏmŽF ͬ)¨_2 {%& ãBmŽ)>” =>ÚÏmŽF?¬ )¨_2 {%&ãB m Ž )   > ” —>O !""BÀÇÃm r­—<=)ÉÊ B$%&ã2 dcÓ mrË%&ãT½) —(CË%&ã æN)bÈ2 Ï —' %:L Ñ2 .mrYË %&ã´¬2 {´¬ Ãmrl¬¬­—O Ï — ? %:L Ñ .mr YË%&ã´¬2 { ´¬Ãmrl¬:¬ ­—O !'+ !!跟踪训练#!'多选(如图甲所示!倾 斜传送带的倾角 & 9$/8!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"!物块沿传送带向下运动!从"端 运动到#端的.:%图像如图乙所示!重 力加速度取> 9"* 2E1#!134 $/89*!.!=R1$/89*!-!不计物块大小!则 #!!$ &!传送带一定沿顺时针方向转动 '!传送带转动的速度大小为0 2E1 (!传送带")#两端间的距离为"" 2 )!物块与传送带间的动摩擦因数为*!0 请同学们认真完成练案!$#" PQR- !!#š›”g ! !"#$%& 素养目标 学习重点 物理观念了解板块模型的特点$ 科学思维能应用力和运动的观点解答板块模型问题$ 板块模型中运动时间&速度和 位移的计算$ ! #/01 !!"!题型概述!一个物体在另一个物体上!两者之间有相对运动" 问题涉 及两个物体)多个过程!两物体的运动时间)速度)位移间有一定的关系" #!常见的几种情况如下图所示 $!物块和木板加速度的计算 #"$滑块与木板保持相对静止!可以用&整体法'求出它们一起运动的加 速度" ##$如果滑块与木板之间发生相对运动!应采用&隔离法'分别求出滑块 与木板运动的加速度" 应注意挖掘滑块与木板是否发生相对运动等隐含 条件" !!%!物块和木板的位移关系 #"$滑块和木板向同一方向运动时!它们的相对滑行距离等于它们的位 移之差" ##$滑块和木板向相反方向运动时!它们的相对滑行距离等于它们的位 移之和" &特别提醒 运动学公式中的位移都是对地位移$ !(#