牛顿第二定律的运用传送带问题课件.ppt

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1、关于牛顿第二定律的运用传送带问题第1页，此课件共20页哦 一、一、牛顿第二定律牛顿第二定律 1、内容：、内容：物体的加速度跟所受合力物体的加速度跟所受合力成正比成正比,跟物体质量成反比跟物体质量成反比;加加速度方向跟合力方向相同。速度方向跟合力方向相同。复习：复习：2、表达式、表达式:F合合=ma第2页，此课件共20页哦二、运动学公式二、运动学公式速度公式速度公式：v=vo+at位移公式：位移公式：x=vot+at2/2导出公式：导出公式：v 2 vo 2=2ax第3页，此课件共20页哦(1)确定确定研究研究对象对象；(2)分分析析受受力力情情况况和和运运动动情情况况，画画示示意图意图(受力和

2、运动过程受力和运动过程)；(3)用用牛牛顿顿第第二二定定律律或或运运动动学学公公式式 求求加速度加速度；(4)用用运运动动学学公公式式或或牛牛顿顿第第二二定定律律 求求所求量所求量。第4页，此课件共20页哦例例1 1.水水平平传传送送带带始始终终保保持持v v=1 1m m/s s的的恒恒定定速速率率运运行行，一一质质量量为为m m=4 4k kg g的的行行李李无无初初速速度度地地放放在在A A处处，设设行行李李与与传传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数=0 0.1 1，A AB B间间的的距距离离L L=2 2m m，g g取取1 10 0m m/s s2 2。.求求行行李李从从A A到

3、到B B所所用用的的时时间间 AB探究：考点一、水平匀速的传送带探究：考点一、水平匀速的传送带第5页，此课件共20页哦加速时间加速时间 共用时间共用时间 解：解：行李受向右的滑动摩擦力行李受向右的滑动摩擦力f=mg,f=mg,向右匀加速向右匀加速运动运动;当速度增加到与传送带速度相同时，和传送带当速度增加到与传送带速度相同时，和传送带一起做匀速运动到一起做匀速运动到B B端端.加速度加速度 加速位移加速位移 通过余下距离所用时间通过余下距离所用时间 第6页，此课件共20页哦如果提高传送带的运行速率，行李就能被较如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到快地传送到B B处，求行李从处，求行

4、李从A A处传送到处传送到B B处的最处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。短时间和传送带对应的最小运行速率。传送带最小速率传送带最小速率要要使使行行李李从从A A到到B B的的时时间间最最短短，须须行行李李一一直直做做匀匀加加速速运运动动第7页，此课件共20页哦【例【例2】如如图图所示，所示，传传送送带带与水平面的与水平面的夹夹角角为为=37，其以，其以4m/s的的速度向上运行，在速度向上运行，在传传送送带带的底端的底端A处处无初速度地放一个无初速度地放一个质质量量为为0.5kg的物体，它与的物体，它与传传送送带间带间的的动动摩擦因数摩擦因数=0.8，AB间间(B为顶为顶端端)长长度度为为

5、25 m试试回答下列回答下列问题问题：(1)说说明物体的运明物体的运动动性性质质(相相对对地面地面)；(2)物体从物体从A到到B的的时间为时间为多少多少?(g=10m/s2)考点二、考点二、倾倾斜、匀速斜、匀速传传送送带带(sin37=0.6,cos37=0.8)第8页，此课件共20页哦解：物体做匀加速运动过程中，由牛顿第二定律mg cos37-mg sin37=ma 得a=0.4m/s2加速至10m/s位移为x1=v2/2a=20m接着做匀速运动，因此物体先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动。10t/s04v/ms-1a（2）匀加速运动的时间t1=v/a=10s匀速运动的时间t2=(L-x1

6、)/v=1.25s所以物体从A到B的时间为t=t1+t2=11.25s第9页，此课件共20页哦 例例3 3、如图所示、如图所示,传送带与地面倾角传送带与地面倾角=37,=37,从从A A到到B B长度为长度为16 16 m,m,传送带以传送带以v v0 0=10 m/s=10 m/s的速率逆时针转动的速率逆时针转动.在传送带上端在传送带上端A A无无初速地放一个质量初速地放一个质量为为m=0.5 kgm=0.5 kg的物体的物体,它与传它与传送带间的动摩擦因数送带间的动摩擦因数=0.5.=0.5.求物体从求物体从A A运动到运动到B B需要的时间需要的时间.(sin37=0.6,cos37=0

7、.8,.(sin37=0.6,cos37=0.8,取取g=10 m/sg=10 m/s2 2)【思路思路】(1)(1)物体刚放上传送带时的受力情况如何物体刚放上传送带时的受力情况如何?(2)(2)物体放在传送带最初一段时间做什么运动物体放在传送带最初一段时间做什么运动?在什么情况下结束这种运动？在什么情况下结束这种运动？(3)(3)当物体速度达到当物体速度达到v v0 0=10 m/s=10 m/s之后之后,将随传送带将随传送带 一起匀速运动吗一起匀速运动吗?第10页，此课件共20页哦解：解：过过程一程一物体放在物体放在传传送送带带后，受到滑后，受到滑动动摩擦力的方向沿摩擦力的方向沿斜面向下，

8、物体沿斜面向下，物体沿传传送送带带向下做初速度向下做初速度为为零的匀加速运零的匀加速运动动物体加速到与传送带速度相等所用的物体加速到与传送带速度相等所用的时间时间物体在物体在物体在物体在t t1 1时间内的位移时间内的位移时间内的位移时间内的位移第11页，此课件共20页哦 当物体的速度达到传送带的速度时，由于当物体的速度达到传送带的速度时，由于tan,tan,继续做加速运动当物体的速度大于传送带的速度时，受到继续做加速运动当物体的速度大于传送带的速度时，受到滑动摩擦力的方向沿斜面向上滑动摩擦力的方向沿斜面向上设后一阶段直滑至底端所用的时间为设后一阶段直滑至底端所用的时间为t t2 2，由由解得

9、：解得：t t2 2=1s t=1s t2 2=-11s=-11s（舍去）（舍去）第12页，此课件共20页哦考点三、水平、考点三、水平、变变速速传传送送带带【例4】(2006全国I)一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。fmgFN分析第13页，此课件共20页哦总结总结传送带问题的分析思路：传送带问题的分析思路：初始条件初始条件相对运动相对运动判断滑

10、动摩擦力的大小和方向判断滑动摩擦力的大小和方向分析出物体受的合外力和加速度大小和方向分析出物体受的合外力和加速度大小和方向由物体速由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。改变。难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时，物难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时，物体能否与皮带保持相对静止。体能否与皮带保持相对静止。第14页，此课件共20页哦总结总结一、受力分析：传送带模型中要注意摩擦力的突一、受力分析：传送带模型中要注意摩擦力的突变（发生在变（发生在V物物与与V传传相同的时刻）相同的时刻）1.滑动摩擦力消失；2.

11、滑动摩擦力突变为静摩擦力；3.滑动摩擦力改变方向；第15页，此课件共20页哦二、运动分析二、运动分析1.注意参考系的选择，传送带模型中选择地注意参考系的选择，传送带模型中选择地面为参考系；面为参考系；2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢？还是继续加速运动？匀速运动呢？还是继续加速运动？3.判断传送带长度判断传送带长度临界之前是否滑出？临界之前是否滑出？第16页，此课件共20页哦三、画图三、画图1.受力分析图；受力分析图；2.运动草图；运动草图；3.v-t图。图。第17页，此课件共20页哦作作业业如图，光滑圆弧槽的末端与水平传送带相切，一滑块从圆

12、槽滑下，以v0=6m/s的速度滑上传送带，已知传送带长L=8m,滑块与传送带之间的动摩擦因数为=0.2，求下面三种情况下，滑块在传送带上运动的时间(g=10m/s2)(1)传送带以4m/s的速度逆时针转动；(2)传送带不动；(3)传送带以4m/s的速度顺时针转动；第18页，此课件共20页哦（3）设滑块达到与传送带相同的速度所用时间t1则t1=(v-v0)/a=1s 这段时间运动的位移x1=v0t1+at12=5m 此后滑块随传送带一起匀速运动 则t2=(L-x1)/v=(8-5)/4s=0.75s总时间t=t1+t2=1.75sfmgFNv0解析：（1）滑块滑上传送带的加速度为：a=-mg/m=-g=-2m/s2由L=v0t+at2 即8=6t-t2解得t=2s或t=4s因为滑块静止所用时间t0=v0/a=3s 这段时间内的滑行距离x=at02=9mL滑块在传送带上运动时间t=2s （2）同（1）为2s第19页，此课件共20页哦感谢大家观看第20页，此课件共20页哦