浙江省高三物理復(fù)習(xí) 第3章 第5講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的運(yùn)用(三)課件 新人教版

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1、 皮帶傳輸機(jī)利用貨物與傳送帶之間的摩擦力將貨物運(yùn)送到別的地方去，它是牛頓第二定律在實(shí)際中的應(yīng)用，該問(wèn)題涉及摩擦力的判斷、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，具有較強(qiáng)的綜合性和靈活性主要有水平傳送帶、傾斜傳送帶、組合(水平和傾斜)傳送帶三種類型求解傳送帶問(wèn)題關(guān)鍵在于摩擦力的方向分析，特別要注意物體的速度和傳送帶速度之間的關(guān)系，還有物體和傳送帶之間的相對(duì)位移等對(duì)于傾斜的傳送帶問(wèn)題還要特別注意分析摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力另外傳送帶問(wèn)題可以采用vt圖象求解一、水平傳送帶解決水平傳送帶問(wèn)題的關(guān)鍵在于明確物體相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向，判斷物體受到摩擦力的方向，通過(guò)受力分析從而了解物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，結(jié)合

2、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問(wèn)題例1、如圖351所示，水平傳送帶兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心相距20m，正在以v4.0m/s的速度勻速向右傳動(dòng)，某物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，將該物塊從傳送帶左端無(wú)初速地輕放在傳送帶上(g10m/s2)(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物塊將到達(dá)傳送帶的右端？(2)改變傳送帶的速度，可改變物體從左端到右端的時(shí)間，試求物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間 圖351 N2211ms4s4ms4s8m2 m=s13s72sfFFt.mgmava/at/xatxtvx 212020 841物體止放上送后，相于送向左，受到向右的滑摩擦力，即物體的合外力，根據(jù)牛第二定律 ，物體的加速度根

3、據(jù)公式： 得，物體也具有的速度，由 ，物體的位移，故物體接下去送一起速， ，物體一直加速最短，根據(jù)解析：勻總靜傳帶對(duì)傳帶運(yùn)動(dòng)動(dòng)為頓為運(yùn)動(dòng)學(xué)經(jīng)過(guò)內(nèi)為隨傳帶勻運(yùn)動(dòng)勻運(yùn)動(dòng)時(shí)間min22atts.210，例2、如圖352所示，水平傳送帶A、B兩端相距x3.5m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.工件滑上A端瞬時(shí)速度vA4m/s，達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB.圖352(1)若傳送帶不動(dòng),vB多大？(2)若傳送帶以速度v(勻速)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),vB多大？(3)若傳送帶以速度v(勻速)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),vB多大？ fABAm / s(Fmg )vagm / sBvv - ax. 223121送不，工件滑上送后，受到向左

4、的滑摩擦力作用，工件向右做速，初速度，加速度大小，到端的解析：速度 傳帶動(dòng)傳帶動(dòng)減運(yùn)動(dòng)為為達(dá) 3BfAABAvFmgvagm / sm / sBvv vBv.v 2312送逆，工件滑上送后，受到向左的滑摩擦力仍，工件向右做初速度，加速度大小的速，到端的速度送，根據(jù)送速度 的大小，有下列五種情：若 ，工件滑上送，工件與送速度相同，均做速，工件到端的速度傳帶時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳帶動(dòng)為為為減運(yùn)動(dòng)達(dá)傳帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳帶況傳帶時(shí)傳帶勻運(yùn)動(dòng)達(dá)ABAABBAAAvvaxABBvvaxvaxv vABvBvvax,ABm / s.vv.vvaxsBm / 222222222523若，工件由 到 ，全程做加速，到端的速

5、度 若 ，工件由 到 ，先做加速，速度增加到送速度，工件與送一起做速，工件到端的速度若工件由 到 ，全程做速，到端的速度勻運(yùn)動(dòng)達(dá)勻運(yùn)動(dòng)當(dāng)傳帶時(shí)傳帶勻運(yùn)動(dòng)達(dá)勻達(dá)減運(yùn)動(dòng)AABvvvax,Avv.BvB 22若 工件由 到 ，先做速，速度小到送速度，工件與送一起做速，工件到端的度 速勻減運(yùn)動(dòng)當(dāng)減傳帶時(shí)傳帶勻運(yùn)動(dòng)達(dá)點(diǎn)評(píng)：(1)解答“運(yùn)動(dòng)和力”問(wèn)題的關(guān)鍵是要分析清楚物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，弄清所給問(wèn)題的物理情景(2)審題時(shí)應(yīng)注意由題給條件做必要的定性分析或半定量分析(3)通過(guò)此題可進(jìn)一步體會(huì)到，滑動(dòng)摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，而是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它可能是阻力，也可能是動(dòng)力變式訓(xùn)練1、如圖

6、353所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一個(gè)與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定速率v2沿直線向左滑向傳送帶后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回光滑水平面，速率為v2，則下列說(shuō)法中正確的是()A.只有v1v2時(shí)，才有v2v1B.若v1v2,則v2v2C.若v1v時(shí),則v2v1D.不管v2多大,總有v2v2圖353解析：物體在傳送帶上向左減速、向右加速的加速度大小相同；當(dāng)v1v2時(shí)，向左減速過(guò)程中前進(jìn)一定的距離，返回時(shí)，因加速度相同，在這段距離內(nèi)，加速所能達(dá)到的速度仍為v2.當(dāng)v1v2時(shí)，返回過(guò)程中，當(dāng)速度增加到v1時(shí)，物體與傳送帶間將保持相對(duì)靜止，不再加速，最終以

7、v1離開(kāi)傳送帶答案為BC。 二、傾斜傳送帶解決傾斜傳送帶問(wèn)題的關(guān)鍵是弄清楚物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，從而判別物體摩擦力方向，同時(shí)要明確當(dāng)兩者速度相等時(shí)是否能保持相對(duì)靜止，我們可以利用傳送帶與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和傳送帶傾角的正切值關(guān)系進(jìn)行分析若tan，則物體能和傳送帶保持相對(duì)靜止，若tan，則要相對(duì)滑動(dòng)例3、如圖354所示，傳送帶與斜面間的傾角37，從軸心A到軸心B的長(zhǎng)度為16m，傳送帶以v010m/s的速度轉(zhuǎn)動(dòng)在傳送帶A端無(wú)初速地放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.(1)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊從頂部運(yùn)動(dòng)到傳送帶底部所需的時(shí)間為多少？(2)若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物

8、體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少？(sin370.6，cos370.8)圖354 2124s=sincos2mssincos1s12mstamgsinmgcosg()/mamgsinmgcosg()ma/ 20送，物體受到滑摩擦力方向沿斜面向上，其加速度恒定，大小小物到底端的送逆，放上去，物體相于送向上，滑摩擦力沿斜面解析向下，此：，當(dāng)傳帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)為塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間當(dāng)傳帶時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)剛時(shí)對(duì)傳帶運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)11112222221221s,5msincossincos2ms11m2s1sABtvtaxa t.mgmgFmamgsinmgcosag()/mxvta txtt.x xt 12212物體速度和送速

9、度相等，下滑位移由于，故物體相送要下滑此，物體受到的滑摩擦力沿斜面向上，由 得由 且 得 ，傳帶時(shí)經(jīng)過(guò)時(shí)間為對(duì)傳帶繼續(xù)時(shí)動(dòng)變式訓(xùn)練2、如圖355所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角30,傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,始終保持v02m/s的速率運(yùn)行,現(xiàn)把一質(zhì)量為m10kg的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶的底端,經(jīng)時(shí)間t1.9s,工件被傳送到h1.5m的高處，并取得了與傳送帶相同的速度,取g10m/s2.求：(1)工件與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力F1. (2)工件與傳送帶之間的相對(duì)位移x.圖355 hhLsinmvtxvxvtvL xvttt. sx. m 01101101011130320 8018由意高的

10、送工件速度到之前，止始做加速，加速的，位移，有因工件最取得了與解析：送相同的速度，所以到之后工件速，有 解得： ， 所以加速題對(duì)應(yīng)傳帶長(zhǎng)為達(dá)從靜開(kāi)勻運(yùn)動(dòng)設(shè)勻運(yùn)動(dòng)時(shí)間為為終傳帶達(dá)將勻運(yùn)動(dòng)勻運(yùn)動(dòng) va. m / stFmg sinFNx x x. mmatx v t. mt. 201110 111127582 51 60段的加速度 在加速段，根據(jù)牛第二定律，有 在，送的位移所以在，工件相解送的位移得： 階為勻運(yùn)動(dòng)階頓時(shí)間 內(nèi)傳帶運(yùn)動(dòng)為時(shí)間 內(nèi)對(duì)傳帶為三、類似傳送帶的多個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題例4、如圖356所示，平板A長(zhǎng)L5m，質(zhì)量M5kg，放在水平桌面上，板右端與桌邊相齊在A上距右端s3m處放一物體

11、B(大小可忽略)，其質(zhì)量m2kg，已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)10.1，A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.2，原來(lái)系統(tǒng)靜止現(xiàn)在在板的右端施一大小恒定的水平力F持續(xù)作用在物體A上直到將A從B下抽出才撤去，且使B最后停于桌的右邊緣，求：(1)物體B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？(2)力F的大小為多少？圖356 BBBaaa.agm / sagm / sBvxvvmvmvvtsaa/ sBaa 1221122222121211232232由意得， 在平板上加速，在桌面上速，最到桌子止在平板上的加速度，在桌子上的加速度，平板的加速度根據(jù)牛第二定律有 ， ，掉下平板的速度，有 ，得 ，故的：解析：題運(yùn)動(dòng)減運(yùn)動(dòng)終邊緣

12、靜設(shè)為為為頓設(shè)時(shí)為則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 12212s2m2ms29N2ABABtata tFa/F(mm )gm gm a 2211 11122物體掉下平板 ，由物體位移系可得：，得平板的加速度 ，根據(jù)牛第二定得律： 時(shí)兩關(guān)頓變式訓(xùn)練3、一小圓盤(pán)靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖357所示已知盤(pán)與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，布與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，盤(pán)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為2.現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB邊若圓盤(pán)最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？(用g表示重力加速度) 圖35711122211222111mLamgmaamgmavssa s ,va sxLxa txLxa 2211 112222121122的量，桌，桌布下抽出的程中，的加速度，有桌布抽出后，在桌面上做速，以表示加速度的大小，有離桌布速度，移的距離，離桌布后在桌面上再距離 后便停下，有v有桌面上掉下的件是：解析：；而 ；由以上各式解得：設(shè)圓盤(pán)質(zhì)為長(zhǎng)為從圓盤(pán)過(guò)盤(pán)為盤(pán)勻減運(yùn)動(dòng)設(shè)盤(pán)剛開(kāi)時(shí)為動(dòng)為開(kāi)運(yùn)動(dòng)盤(pán)沒(méi)從條1g. 1222