物理建模动力学中传送带模型问题的剖析.pptx

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1、一、模型特点1.模型特点第1页/共26页1.水平传送带模型水平传送带模型vv0=0v0v0vv滑块可能的运动情况滑块可能的运动情况(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速(1)v0v时，可能一直减速，也可时，可能一直减速，也可能先减速再匀速能先减速再匀速(2)v0v返回时速返回时速度为度为v,当当v0v返回时速度为返回时速度为v0 易错辨析第2页/共26页2.倾斜传送带倾斜传送带vv0=0v0=0v00vv滑块可能的运动情况滑块可能的运动情况(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后匀速可能先

2、加速后匀速(3)可能先以可能先以a1加速后以加速后以a2加速加速(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速(3)可能一直匀速可能一直匀速(4)可能先以可能先以a1加速后以加速后以a2加速加速 v00v(1)可能一直加速可能一直加速(2)可能一直匀速可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速可能先减速后反向加速 第3页/共26页3.思维思维模板模板第4页/共26页二、典例剖析2.典例剖析第5页/共26页【例例2】如图所示，水平传送带两端相距如图所示，水平传送带两端相距x8 m，工件与传送带间，工件与传送带间的动摩擦因数的动摩擦因数0.6，工件滑上，工件滑上A端时速度端时速度

3、vA10 m/s，设工件到，设工件到达达B端时的速度为端时的速度为vB。(g10 m/s2)要根据工件的受力情况来分析其运动情况。传送带静止时及顺时针转动时，工件受力情况是相同。转解析(1)若传送带静止不动，求若传送带静止不动，求vB。(2)若传送带顺时针转动，工作还能到若传送带顺时针转动，工作还能到达达B端吗？若不能，说明理由；若能，端吗？若不能，说明理由；若能，求到达求到达B点的速度点的速度vB。(3)若传送带以若传送带以v13 m/s逆时针匀速转逆时针匀速转动，求动，求vB及工件由及工件由A到到B所用的时间。所用的时间。传送带逆时针转动时，工件受向左的滑动摩擦力，应先加速运动，达到与传送

4、带速度相同后再匀速运动。第6页/共26页【备选备选】水平传送带被广泛应用于机场和火车站水平传送带被广泛应用于机场和火车站,如图示为一水平如图示为一水平传送带装置示意图传送带装置示意图.紧绷的传送带紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率始终保持恒定的速率v1 m/s运行运行,一质量为一质量为m4 kg的行李无初速度地放在的行李无初速度地放在A处处,传送带对行李的传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数设行李与传送带之间的动摩擦因数0.

5、1,A、B间的距离间的距离L2 m,g取取10 m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；(2)求行李做匀加速直线运动的时间；求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到行李就能被较快地传送到B处处,求求行李从行李从A处传送到处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.1.根据行李的两个运动过程根据行李的两个运动过程,可分别分析其受力情况可分别分析其受力情况.行李应由A到B一直保持匀加速.2.通过牛顿第二定

6、律可求出匀通过牛顿第二定律可求出匀加速行李的加速度加速行李的加速度.3.分析行李整个运动过程中分析行李整个运动过程中v的的变化情况变化情况,并找出与并找出与x、t之间满之间满足的规律足的规律,列方程求解列方程求解.mgFNFfamgFN审题析疑转解析v第8页/共26页三、规律方法3.规律方法第10页/共26页分析传送带问题的关键分析传送带问题的关键反思总结 关键是判断摩擦力的方向要注意抓住两个关键时刻：一是初始时刻，根据物体速度v物和传送带速度v传的关系确定摩擦力的方向；二是当v物v传时（速度相等是解决问题的转折点），判断物体能否与传送带保持相对静止。第11页/共26页【变式训练变式训练2 2

7、】(多选多选)(2016)(2016广东中山模拟广东中山模拟)图甲所示的水平传送带图甲所示的水平传送带AB逆逆时针匀速转动时针匀速转动,一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑,以某一初速以某一初速度从传送带左端滑上度从传送带左端滑上,在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向图中取向左为正方向,以物块刚滑上传送带时为以物块刚滑上传送带时为计时起点计时起点)。已知传送带的速度保持不变。已知传送带的速度保持不变,重力加速度重力加速度g取取10 10 m/s2

8、2。关于。关于物块与传送带间的动摩擦因数物块与传送带间的动摩擦因数及物块在传送带上运动第一次回到传送及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间带左端的时间t，下列计算结果正确的是，下列计算结果正确的是()A0.4 0.4 B0.20.2Ct4.5 4.5 s Dt3 3 s结合v-t图线，分析物块的运动情况，且可获取哪些已知量？此处图线的转折反应什么情况？v0本题详细解本题详细解析见教辅！析见教辅！第12页/共26页本题详细解析见教辅！本题详细解析见教辅！两工件间的距离何时相距最近？何时相距最远？传送带上增加的牵引力是所有工件与传送带间的静摩擦力及滑动摩擦力.应确定传送带上始终有几个工件在

9、加速上升？有几个工件在匀速上升？第13页/共26页四、备选训练4.备选训练第14页/共26页【备选训练】如图示，传送带水平部分xab2 m，斜面部分xbc4 m，bc与水平方向夹角37，一个小物体A与传送带间的动摩擦因数0.25，传送带沿图示方向以速率v2 m/s运动若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不脱离传送带，求物体A从a点被传送到c点所用的时间(g取10 m/s2，sin370.6)分析：(1)物体在传送带上运动时，往往会涉及摩擦力的突变和相对运动问题当物体与传送带相对静止时，物体与传送带间可能存在静摩擦力也可能不存在摩擦力当物体与传送带相对滑动时，物体与传送带间有滑动

10、摩擦力，这时物体与传送带间会有相对滑动的位移(2)常应用的知识点有：匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、功能关系等转 解析第15页/共26页转 解析【备选训练】传送带与水平面夹角为37，皮带以12 m/s的速率沿顺时针方向转动，如图所示今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.75.若传送带A到B的长度为24 m，g取10 m/s2，则小物块从A运动到B的时间为多少？注意分析物块在下滑过程中受力及运动情况的变化，诱发受力情况突变的条件是什么？第17页/共26页【备选训练备选训练】如图所示为粮袋的传送装置如图所示为粮袋的传送装置,已知已知A、B两端间的距离

11、为两端间的距离为L,传送带与水平方向的夹角为传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的粮袋与传送带间的动摩擦因数为动摩擦因数为,正常工作时工人在正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上。端将粮袋放到运行中的传送带上。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为重力加速度大小为g。关于粮袋。关于粮袋从从A到到B的运动的运动,以下说法正确的是（）以下说法正确的是（）A.粮袋到达粮袋到达B端的速度与端的速度与v比较，可能大，可能小或也可能相等比较，可能大，可能小或也可能相等B.粮袋开始运动的加速度为粮袋开始运动的加速

12、度为g（sin cos），若），若L足够大，则以后将足够大，则以后将以速度以速度v做匀速运动做匀速运动C.若若tan，则粮袋从，则粮袋从A端到端到B端一定端一定是一直做加速运动是一直做加速运动D.不论不论大小如何，粮袋从大小如何，粮袋从A端到端到B端一端一直做匀加速运动，且加速度直做匀加速运动，且加速度agsin 转转 解析解析第19页/共26页五、真题演练5.真题演练第21页/共26页【真题】（2011福建高考)如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象

13、(以地面为参考系)如图乙所示已知v2v1，则()A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.t2t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用转 解析第22页/共26页【真题真题】(多选多选)(2014四川卷，四川卷，7)如图如图示示,水平传送带以速度水平传送带以速度v1匀速运动匀速运动,小物小物体体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连绳相连,t0时刻时刻P在传送带左端具有在传送带左端具有速度速度v2,P与定滑轮间的绳水平与定滑轮间的绳水平,tt0时时刻刻P离开传送带。不计定滑轮质量和离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦摩擦,绳足够长。正确描述小物体绳足够长。正确描述小物体P速速度随时间变化的图象可能是（）度随时间变化的图象可能是（）转转 解析解析第24页/共26页谢谢您的观看！第26页/共26页