第26讲牛顿运动定律——传送带类.docx

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1、第26讲 牛顿运动定理一一传送带类一、知识提要:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.(1)运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持.(2)定律说明了任何物体都有惯性.(3)不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现 象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法： 通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律.(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时 的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量

2、地给出力与运动的 关系.:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.(1)惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关. 因此说，人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.(2)质量是物体惯性大小的量度.:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力 的方向相同，表达式F合=ma(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律，分析 出物体的运动规律;反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运 动，控制运动提供了理论基础.(2)对牛顿第二定律的数学表达式F合二ma, F合是力，ma是力的作

3、用效果，特别要注意 不能把ma看作是力.(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系, 力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.(4)牛顿第二定律F合二ma, F合是矢量，ma也是矢量，且ma与F合的方向总是一致的. F合可以进行合成与分解，ma也可以进行合成与分解.4 .牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一 直线上.(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的，因而力总是成对出现的，它们 总是同时产生，同时消失.(2)作用力和反作用力总是同种性质的力.(3)作用力和反作用力

4、分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可叠加.5 .牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系中.6、处理连接题问题一一通常是用整体法求加速度，用隔离法求力。二、例题解析【例1】(2014四川卷)如图所示，水平传送带以速度VI匀速运动。小物体P, Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t=0时刻P在传送带左端具有速度V2, P 蕾 京 与定滑轮间的绳水平。t=s时刻p离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦。9绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是()【例2】如图所示，绷紧的传送带，始终以2m/s的速度匀速斜向上运 七I。行，传送带与水平方向间的夹角0=30。现把质量为10kg

5、的工件轻轻地放在传送带底端P,V3由传送带传送至顶端Q,已知PQ之间的距离为4m,工件与传送带间的动摩擦因数为三, 取 g=10m/s2o(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动(2)求工件从P点运动到Q点所用的时间【例3】图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两 台皮带传送机组成，一台水平传送，4、B两端相距3m ,另一台倾斜，传送带与地面的倾 角柒37。,。、。两端相距4.45m, 8、。相距很近.水平部分48以5m/s的速率顺时针转动.将质量为10kg的一袋大米放在/端，到达3端后，速度大小不变地传到倾斜的部分， 米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.试求：(1)若部分传送带不运转

6、，求米袋沿传送带所能上升的最大距离(2)若要米袋能被送到。端，求部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端 到。端所用时间的取值范围 三、课后习题的速kg的L如图1所示，水平传送带以02的加速度水平 向右运动，传送带两端距离是s=14m,将一质量 为2的物体轻放在传送带左端4此时传送带的瞬时速度为vo=lm/s,已知传送带与物体间 的动摩擦因数为=0.1,求物体从传送带一端运动到另一端所需时间。2 .如图1所示，传送带与地面成夹角0=37。，以10m/s度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5物体，它与传送带间的动摩擦因数产0.5,已知传送带从A-B的长度L=16m,则物体从A

7、到B需要的时间为多少？3 .如图，质量M = 8饭的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦1因 数4=0.2,假定小车足够长，问:(1)经过多长时间物块停止与小车间的相对运动?(2)小物块从放在车上开始经过=3.0s所通过的位移是多少？ (g取IOm/s?)4 .如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m, B的质量为2m。A、B 间的最大静摩擦力为).(1)现施水平力F拉B,为使A、B不发生相对滑动，水平力F不得超过多少？ (2)现施水平力F拉A,为使A、B不发生

8、相对滑动，水平力F不得超过多少?5 .如图甲所示,质量为LO kg的物体置于固定斜面上,斜面的倾角外30。,对物体施以平行于斜 面向上的拉力F,1.0s后将拉力撤去，物体运动的v-t图象如图乙(设斜向上为正,g=10m/s2),试求：(1)拉力F的大小；(2)物块与斜面的动摩擦因数为课内例题答案1.C3.(1) 1.25m(2) CD部分顺时针运转的速度应满足大于等于4m/s,米袋从C端到D端所用时间 的取值范围为L16sWtW2.l s.课后习题答案1解:物体刚放上传送带时，物体速度小于传送带速度，物体相对传送带向左运动，所以物体 受摩擦力方向水平向右，且小根据牛顿第二定律，有：Q2=g=l

9、m/s2,物体在传送带 上做匀加速直线运动；设历时人物体与传送带速度相同，则物+。四=。20解得tx = %s = 2s滑块此过程中前进的位移为% % 1 0.51 ?一S二的。=2m , 2s末物体运动的速度为w=2m/s.在2s末，由于物体与传送带速度相同，两者由相对运动“突变”为相对静止，摩擦力由滑动摩擦力“突变”为静摩擦力，由摩擦力 的被动性可知，此时物体所受静摩擦力为77=团41原此后物体在静摩擦力作用下跟随皮带10一起做匀加速直线运动。设继续运动的时间为d则1 =S =匕心+ 乙11 Z1 N代入数据解得：，2=4s(另一解，2=-12s舍去)。所以总时间片力+/2=6s2解:【解

10、析】物体放上传送带以后，开始一段时间，其运动加速度=1 Om/s2 omg sin 0 + /img cos 6a 二m这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s为止，其对应的时间和位移分别为:1=Z=12S = U 5i=i=5m|imgcos。）。% =鹫里”竺雪上g = 2m/s2。设物体完成剩余的位移邑所用的时间为G，则 m2 =a2t2 , 1 lm= 10Z2 + t2 9解得：，21 = 1 S,或，20 =11 s（舍去）所以:t 电、=1 s +1 s = 2 s。3解：（1）物块放上小车后加速度：ax=意=2m/ 52小车加速度：a2= (F- jumg) IM- 0.5m / s2% = axt由匕=匕得：，=2s v2= 3 + 6Z2Z（2）物块在前2s内做加速度为%的匀加速运动，后1s同小车一起做加速度为的的匀加速运动。以系统为研究对象： 根据牛顿运动定律，由/= （/ +加）%得:a3 = F / (M + m) = 0.8m / 52物块位移 s = + s24. (1) 3；(25. (1) F=18N,(2)p=