动力学中的传送带问题.ppt
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1、动力学中的动力学中的 方法回顾:方法回顾:处理动力学问题的基本思路处理动力学问题的基本思路生活实例生活实例物理情景物理情景物理模型物理模型牛顿第二定律牛顿第二定律受力模型受力模型运动模型运动模型受力分析受力分析过程分析过程分析解解决决水平传送带问题水平传送带问题【情景一】【模型模型1 1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率顺时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m的物体,它与传送带间的动摩擦因数为,试分析滑块在传送带上的运动情况.v0AB无初速度无初速度的滑块在水平传送带水平传送带上上的运动情况分析AB 如图所示、物块如图所示、物块由静止释放由静止释放ABLmV0 皮带
2、不够长皮带不够长画出速度时间图像画出速度时间图像 如图所示、物块如图所示、物块由静止释放由静止释放ABLmV物()()()()o1V0 皮带足够长皮带足够长画出速度时间图像画出速度时间图像V物()()()()o例题、如图所示、例题、如图所示、物块由静止释放物块由静止释放ABLm12V0 皮带刚好够长?皮带刚好够长?无初速度无初速度的滑块在水平传送带水平传送带上上的运动情况分析传送带刚够刚够长v0v0vtv0滑块一直做匀加速传送带 长度滑块在传送带上的运动情景滑块运动情况滑块运动的v-t图像注意:注意:滑块在传送带上加速获得的最大速度不大于传送带的速度。传送带不够不够长滑块一直做匀加速v0vtv
3、v0v传送带足够足够长v0v0滑块先做匀加速后匀速vtv0t1【情景一情景一】传送带问题传送带问题【情景二】v0【模型1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率顺时针转动.一个质量为m的滑块从A端以速度v1滑上传送带,它与传送带间的动摩擦因数为,试分析滑块在传送带上的运动情况.AB与传送带具有同向速度同向速度的滑块在水平传送带水平传送带上上的运动分析v1讨论:(1)若v1v01ABABLmV11、皮带的速度大于滑块的初速度,、皮带的速度大于滑块的初速度,画出速度时间图像画出速度时间图像(v1v0)a、皮带不够长、皮带不够长V物()()ob、皮带足够长、皮带足够长V物()()o11
4、V0 皮带刚好够长?皮带刚好够长?2传送带足够足够长v0v0传送带刚够刚够长v0v0滑块先做匀加速后匀速滑块一直做匀加速传送带不够不够长滑块一直做匀加速v0v传送带 长度滑块在传送带上的运动情景滑块运动情况滑块运动的v-t图像与传送带具有同向速度同向速度的滑块在水平传送带水平传送带上上的运动分析(v1v0)a、皮带不够长、皮带不够长V()()()ob、皮带足够长、皮带足够长V()()o112V0 皮带刚好够长?皮带刚好够长?传送带足够足够长v0v0传送带刚够刚够长v0v0滑块先做匀减速后匀速滑块一直做匀减速传送带不够不够长滑块一直做匀减速v0v传送带 长度滑块在传送带上的运动情景滑块运动情况滑
5、块运动的v-t图像vtv0t1v1tvtv0v1tv0vtv1t与传送带具有同向速度同向速度的滑块在水平传送带水平传送带上的运动分析(v v1 1vv0 0)注意:注意:滑块在传送带上减速时,减速后的最后速度不小于传送带的速度。【情景二】水平传送带问题水平传送带问题 分析无初速度的滑块在水平传送带上运动的时间.ABV【模型1】如图所示,传送带从A到B长度为L,传送带以v0的速率顺时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m的物体,它与传送带间的动摩擦因数为,求物体从A运动到B需要的时间.【讨论一讨论一】传送带“不够长”(物体到达B时,速度仍小于传送带的速度)GfN物体从A运动到B一直做匀加速
6、,设加速时间为t,则:得:ABV【讨论二讨论二】传送带“刚够长”(物体到B时,速度刚好等于传送带的速度)GfN物体从A运动到B一直做匀加速,设加速时间为t,则:分析无初速度的滑块在水平传送带上运动的时间.得:得:传送带问题传送带问题ABV【讨论三讨论三】传送带“足够长”(物体到B前,速度等于传送带的速度,之后由于不再受摩擦力而做匀速运动)GfN物体做匀加速时间为:GN物体做匀加速位移为:物体做匀速时间为:物体从A到B的总时间为:【问题一问题一】分析无初速度的滑块在水平传送带上运动的时间.得:传送带问题传送带问题例例1:1:如如图图所所示示为为水水平平传传送送带带装装置置,绷绷紧紧的的皮皮带带始
7、始终终保保持持以以=1m/s=1m/s的的速速度度移移动动,一一质质量量m=0.5kgm=0.5kg的的物物体体(视视为为质质点点)。从从离离皮皮带带很很近近处处轻轻轻轻落落到到一一端端A A处处。若若物物体体与与皮皮带带间间的的动动摩摩擦擦因因素素=0.1=0.1。ABAB两两端端间间的的距距离离为为L=2.5mL=2.5m。试试求求:物物体体从从A A运运动动到到B B的的过过程程所所需需的的时时间间为为多多少?少?AB例例2.一水平传送带两轮之间距离为一水平传送带两轮之间距离为20m,以,以2m/s的速度做匀速运动。已知某小物体与传的速度做匀速运动。已知某小物体与传送带间的动摩擦因数为送
8、带间的动摩擦因数为0.1,将该小物体沿传,将该小物体沿传送带同样的方向以送带同样的方向以4m/s的初速度滑出,设传的初速度滑出,设传送带速率不受影响,则物体从左端运动到右送带速率不受影响,则物体从左端运动到右端所需时间是多少?端所需时间是多少?分分析析处处理理传传送送带带问问题题时时需需要要特特别别注注意意两两点点:一一是是对对物物体体在在初初态态时时所所受受滑滑动动摩摩擦擦力力的的方方向向的的分分析析;二二是是对对物物体体在在达达到到传传送送带带的的速速度时摩擦力的有无及方向的分析度时摩擦力的有无及方向的分析传送带问题传送带问题总结总结求解求解传传送送带问题应带问题应注意以下几点:注意以下几
9、点:1.在在确确定定研研究究对对象象并并进进行行受受力力分分析析后后,首首先先判判定定摩摩擦擦力力突突变变点点(含含大大小小和和方方向向),给给运运动动分分段段,而而突突变变点点一一定定发发生生在在物物体体速速度度与与传传送送带带速速度度相相同同的的时时刻刻。物物体体在在传传送送带带上上运运动动的的极极值值点点也也都都发发生生在在物物体体速速度度与与传传送送带带速速度度相相同同时时刻刻。与与 相相同同的的时时刻是运刻是运动动分段的关分段的关键键点,也是解点,也是解题题的突破口。的突破口。2.考考虑传虑传送送带长带长度,判断物体与度,判断物体与传传送送带带共速之前是否滑出。共速之前是否滑出。传送
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- 动力学 中的 传送带 问题
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