第4章 05 传送带模型（突破疑难）（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（人教版 江苏北京专版）

该高中物理课件聚焦传送带模型，系统梳理其恒定速率、动摩擦因数μ≠0的特点，详细分析水平和倾斜传送带情境下滑块的加速、减速及匀速运动规律，衔接运动学公式与牛顿第二定律，搭建从力与运动关系到具体模型应用的学习支架。 其亮点在于通过情境分类（如水平传送带长短、倾斜传送带倾角θ与θ₀关系）和v-t图像分析，强化科学思维中的模型建构与科学推理，结合典例中摩擦力突变及整体受力分析，帮助学生深化运动和相互作用观念。教师可借助清晰的问题驱动与规律总结，提升教学效率，学生能在实例中掌握物理模型应用方法。

第四章 运动和力的关系 第1讲　描述运动的基本概念 物理模型 05　传送带模型 第1讲　描述运动的基本概念 1.特点:传送带始终以恒定的速率运行,物体和传送带之间的动摩擦因数μ≠0。 2.常见的传送带模型 (1)水平传送带 情境图示 滑块可能的运动情况   ①传送带较短时,滑块可能一直加速; ②传送带足够长时,滑块先加速后匀速,匀速后摩 擦力将变为零 第1讲　描述运动的基本概念   ①v0>v时,若传送带较短,滑块可能一直减速;传送 带无限长时,滑块先减速再匀速。 ②v0<v时,若传送带较短,滑块可能一直加速;传送 带无限长时,滑块先加速再匀速。 ③v0=v,滑块一直匀速 第1讲　描述运动的基本概念   ①传送带较短时,滑块一直减速到左端。 ②传送带较长时,滑块会被传送带传回右端;当v0< v时回到右端的速度为-v0,当v0>v时回到右端的速 度为v   第1讲　描述运动的基本概念 (2)倾斜传送带 情境图示 滑块可能的运动情况   ①μ>tan θ时,可能一直加速上滑,也可能先加速后 匀速,匀速后滑动摩擦力将突变为静摩擦力; ②μ<tan θ时,一直加速下滑   ①μ>tan θ时,可能一直加速下滑,加速度a=g sin θ+ μg cos θ,也可能先加速后匀速,匀速后滑动摩擦力 将突变为静摩擦力; ②μ<tan θ时,先以a1=g sin θ+μg cos θ加速下滑,若 传送带较长,将再以a2=g sin θ-μg cos θ 加速下滑 第1讲　描述运动的基本概念   ①μ<tan θ时,一直加速下滑; ②μ=tan θ时,一直匀速下滑; ③μ>tan θ时,可能一直减速下滑,可能先减速后反 向加速,也可能先减速再反向加速最后匀速 第1讲　描述运动的基本概念 情境图示 滑块可能的运动情况   ①v0<v且μ>tan θ时,可能一直加速下滑,加速度a=g sin θ+μg cos θ;也可能先加速后匀速,匀速后滑动 摩擦力突变为静摩擦力。 ②当v0<v且μ<tan θ时,先以较大的加速度a1=g sin θ +μg cos θ 加速下滑,若传送带较长,将再以较小的 加速度a2=g sin θ-μg cos θ 加速下滑。 ③当v0=v且μ=tan θ时,一直匀速运动。 ④当v0>v且μ>tan θ时,可能一直减速下滑,加速度 大小为a=μg cos θ-g sin θ;若传送带较长,可能先减 速后匀速,匀速后滑动摩擦力突变为静摩擦力 第1讲　描述运动的基本概念 勘破疑难 1.当传送带水平时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化。滑动摩擦力存在于发生相对运 动的物体之间,因此物体与传送带速度相同时,滑动摩擦力往往要发生突变。   2.常用规律 (1)牛顿第二定律:F合=ma; (2)运动学公式:v=v0+at,x=v0t+ at2,v2- =2ax。 第1讲　描述运动的基本概念 3.物体无初速度三类v-t图像          第1讲　描述运动的基本概念 勘破疑难 当传送带倾斜时,除了要注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化外,还要注意物体与传送带之间的动 摩擦因数μ和传送带倾斜角度θ对物体受力的影响,从而正确判断物体的速度和传送带速度相等后物体 的运动性质。 关键点拨 (1)轻放在倾斜传送带底端,判断能否共速。 (2)轻放在倾斜传送带顶端,先判断能否共速;再判断共速后是否一起匀速运动。 第1讲　描述运动的基本概念 典例    (多选)如图(a)所示,一倾斜传送带以恒定速率v向下传动,质量分别为m、M的两物块P、Q用绕过 定滑轮的细绳相连①,某时刻P以速度v0滑上传送带顶端,同时Q也以速度v0竖直向上运动,此后P运动的v-t 图像如图(b)所示②,t1、t2已知。已知P与滑轮之间的轻绳始终与传送带平行,传送带足够长,Q始终没有 与滑轮相碰,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (　     ) A.一定有v0>v③ B.一定有M>m C.物块P返回传送带顶端的时刻为2  D.根据图像可求出P与传送带间的动摩擦因数μ以及传送带倾角θ AD 第1讲　描述运动的基本概念 信息解读 ①P与Q通过细绳相连,速度大小始终相等,加速度大小也始终相等。 ②需结合v-t图像中图线的斜率(加速度)变化,分析摩擦力的方向突变。 ③t1时刻P的加速度发生变化,说明此时P的速度与传送带速度v相等,结合v-t图像中0~t1段速度从v0减小 到v,可判断v0与v的大小关系。 ④t2时刻P的速度为0,即P到达最低点;需判断来回过程的加速度是否对称,以确定所用时间是否相等。 第1讲　描述运动的基本概念 题图解读       第1讲　描述运动的基本概念 解析　由图(b)可知,物块P先向下做减速运动,t1时刻加速度发生变化,说明摩擦力方向发生了变化,即t1 时刻物块P与传送带共速,t1时刻之前物块的速度大于传送带的速度,则一定有v0>v,在t1时刻之前,对P、 Q整体有μmg cos θ+Mg-mg sin θ=(M+m)a1,在t1时刻之后,对P、Q整体有Mg-mg sin θ-μmg cos θ=(M+m)a2。 因a1和a2可以由v-t图像中图线斜率得到,则由两方程联立可求出P与传送带间的动摩擦因数μ以及传 送带倾角θ,但不能确定M和m的大小关系,A、D正确,B错误;由图像可知,在t2时刻物块P到达最低点,然 后反向沿传送带向上运动,加速度一直为a2,因a2<a1,结合v-t图线与横轴围成的面积表示位移,可知物块P 返回传送带顶端的时刻大于2t2时刻,C错误。   第1讲　描述运动的基本概念 点拨　两个阶段的方程区别仅在于摩擦力的符号,因为t1时刻后摩擦力方向发生了突变。 第1讲　描述运动的基本概念 $