江西省吉安县第三中学人教版高中物理必修一:4.6牛顿运动定律应用 传送带 导读学案
高一物理人教版必修一第四章《牛顿运动定律》----传送带与滑块专题
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《牛顿运动定律》——-—传送带与滑块专题1.(双选)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平恒力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A.物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零2.如图所示,长为L=6m、质量M=4kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=1kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0。
4,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=8N,方向水平向右的恒定拉力,求:(g=10m/s2)(1)小物块的加速度;(2)长木板的加速度;(3)物块从木板左端运动到右端经历的时间。
3.如图所示,有一长度x=1 m、质量M=10 kg的平板小车,静止在光滑的水平面上,在小车一端放置一质量m=4 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25,要使物块在2 s内运动到小车的另一端,求作用在物块上的水平力F是多少?(g取10 m/s2)4.长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0。
高中物理必修一(人教版) 第四章 牛顿运动定律专题:传送带问题归类分析(含练习 无答案)
传送带问题归类分析传送带是运送货物的一种省力工具,在装卸运输行业中有着广泛的应用,只要稍加留心,在工厂、车站、机场、装卸码头随处可见繁忙运转的传送带.近年来“无论是平时训练还是高考,均频繁地以传送带为题材命题”,体现了理论联系实际,体现了把物理知识应用于日常生活和生产实际当中.本文收集、整理了传送带相关问题,并从两个视角进行分类剖析:一是从传送带问题的考查目标(即:力与运动情况的分析、能量转化情况的分析)来剖析;二是从传送带的形式来剖析.首先,概括下与传送带有关的知识:(一)传送带分类:(常见的几种传送带模型)1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种;2.按转向分顺时针、逆时针转两种;3.按运动状态分匀速、变速两种。
(二)传送带特点:传送带的运动不受滑块的影响,因为滑块的加入,带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。
(三)受力分析:传送带模型中要注意摩擦力的突变(发生在v物与v带相同的时刻),对于倾斜传送带模型要分析mgsinθ与f的大小与方向。
突变有下面三种:1.滑动摩擦力消失;2.滑动摩擦力突变为静摩擦力;3.滑动摩擦力改变方向;(四)运动分析:1.注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系;2.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?3.判断传送带长度——临界之前是否滑出?1、水平传送带上的力与运动情况分析【例1】水平传送带被广泛地应用于车站、码头,工厂、车间。
如图所示为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v0=2 m/s的恒定速率运行,一质量为m的工件无初速度地放在A处,传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动,设工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,AB的之间距离为L=10m ,g取10m/s2.求工件从A处运动到B处所用的时间.【例2】如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带长L=8m,以速度v=4m/s 沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m=10kg的旅行包以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ=0.6 ,则旅行包从传送带的A端到B端所需要的时间是多少?(g=10m/s2 ,且可将旅行包视为质点.)图甲【例3】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 。
江西省吉安县第三中学人教版高中物理必修一:4.6牛顿运动定律应用 传送带 导读学案
高一物理备课组班级:组名:姓名:【学习目标】1、会分析传送带模型的常见情景2、掌握摩擦力产生的特点和判定方法。
注意传送带模型中,多运动过程产生的原因是摩擦力的突变3、会对物体进行受力分析,运用V-t图像解题【导读流程】一.知识回顾1.一个物体在另一个物体上滑行的问题2.若传送带静止,一个物体在传送带上的运动也是上述问题3.传送带问题也是类似问题【合作探究】1、水平放置的传送带【例题1】右图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行,一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,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,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。
设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2m,g取10m/s2。
(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;(2)求行李从A运动到B的时间;(3)行李在传送带上滑行痕迹的长度。
(4)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。
求行李从A处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
2、倾斜放置的传送带(1)传送带可以把物体由低处运送到高处,也可以把物体从高处运送到地处。
使用传送带把物体由低处运送到高处必须满足什么条件?(2)如图所示,已知一直传送带与水平面的夹角θ=37°,以4m/s的恒定速率顺时针匀速转动着,在传送带的底端无初速度释放一质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.8,若传送带底端到顶端的长度为25m,则物体从底端到顶端所用的时间为多少?【例题2】如图,传送带与地面的倾角θ为37°,从A端到B端的长度为16m,传送带以v 0=10m/s的速度沿逆时针方向转动,在传送带上端A处无初速度地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。
求:物体从A运动到B需要的时间.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2)【思路剖析】(1)A刚放上传送带时的受力情况如何?(2)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?这个过程加a大小和时间是多少?(3)当物体速度达到v0=10 m/s之后,将随传送带一起匀速运动吗?为什么?(4)请作出物体速度等于传送带速度以后物体的受力分析.【课堂练习】1.如图所示,传送带装置保持3 m/s的速度顺时针转动,现将一质量m=0.5kg 的物体从离皮带很近的a点,轻轻的放上,设物体与皮带间的摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=2m,则物体从a点运动到b点所经历的时间为()A. 1 sB. 2sC.3sD.2.5s2.将一粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的足够长的传送带上,传送带上留下一条长度为4m的划线(粉笔头只要相对于传送带运动就能划线),则粉笔头与传送带间的动摩擦因数为。
江西省吉安县第三中学人教版高中物理必修一:4.6牛顿运动定律应用 专题1整体法和隔离法 学案
设计人:汪娟审核人:高一物理备课组班级:组名:姓名:使用时间:【学习目标】(导)1.知道什么是连接体。
2.掌握整体法和隔离法的基本思路和方法。
【导读流程】一、自学(思)(一)预习教材解读与拓展P157页,为本节课学习做准备。
外力:如果以物体组成的系统为研究对象,则系统之外的作用力为该系统受到的外力,内力:系统内各物体间的相互作用力为该系统内力。
整体法:把整个系统作为一个研究对象来分析的方法:不考虑系统内力的影响,只考虑系统受的外力,依据牛顿第二定律列方程求解。
隔离法:把系统中的各部分隔离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。
此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力,在分析时应该加以注意,然后依据牛顿第二定律列方程求解。
多个物体看成整体的条件:这几个物体必须具有相同的运动状态(速度、加速度要相同)。
一般说来,这几个物体没有相对运动,就可以视为一个整体。
二、合作探究(议、展、评)例1:光滑水平地面上A、B两物体用水平力F作用于A上,A、B质量分别为M,m,求A,B 之间的作用力。
变式训练:如果地面粗糙,且A.、B与地面的摩擦因素为μ,那A.B之间的作用力怎么样?推广:在光滑水平面上,m1,m2间通过一个细绳连接,如图所示, 求m1,m2间轻绳的拉力T=?变式训练:如果地面粗糙,且m1、m2与地面的摩擦因素为μ,那拉力T 怎么样?推广:用一个力F 向右推5个并排放在一起的物体,如图所示,求第3、4个物体之间的作用力。
例2:光滑斜面的倾角为 ,用平行于斜面的力F 推A 物体,A 、B 物体质量为M 、m.。
求A 、B 之间的作用力。
变式训练:如果A 、B 与斜面的摩擦因素均为μ,则A,B 之间的作用力。
三:当堂检测(检)1.如图所示:A 、B 两个物体间用轻绳相连,ma=4kg ,mb=8kg 在拉力F=60N 的作用下向上加速运动, 保证轻绳不被拉断,求绳子的拉力为多大?(重力加速度为g=10m/s2)2.如图所示,物体A 、B、C放在光滑水平面上用细线a b连接,A、B、C的质量分别为mA,mB,mC.力F作用在A上,使三物体在水平面上运动。
人教版高中物理必修一4.6牛顿运动定律解决问题(一)课件(1)
项目
图示
Ff
滑块可能的运动情况
v
Ff
情景 3
v
(2)传送带较长时,滑块还要被 传送带传回右端。 当v0>v返回时速度为? 当v0<v返回时速度为?
Ff
项目
图示
Ff
滑块可能的运动情况
v
Ff
情景 3
v
(2)传送带较长时,滑块还要被 传送带传回右端。 当v0>v返回时速度为v, 当v0<v返回时速度为v0.
x相对=x传-x物=vt1-(0+v)t1/2=3m a =μg=1.5m/s2 v2=2aL v= 3 1.5m / s﹥3m/s,
项目 情景 3
图示
滑块可能的运动情况
(1)传送带较短时 (2)传送带较长时
项目 情景 3
图示
Ff
滑块可能的运动情况
(1)传送带较短时,
项目 情景 3
图示
Ff
滑块可能的运动情况
加速阶段: ma= μ mgcosθ –mgsinθ, a= μgcosθ –gsinθ
2、倾斜传送带模型 模型特征
项目
图示
Ff
滑块可能的运动情况
(1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 a=?
情景1
mgsinθ﹤μmgcosθ 即μ>tan θ
加速阶段: ma= μ mgcosθ –mgsinθ, a= μgcosθ –gsinθ 匀速阶段: mgsinθ =Ff静
Ff
v传的关系确定摩擦力的方向.
练习1:水平传送带长为L=4.5m,以v=3m/s的速度做匀速运动。质 量m=1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.15,则该物体轻放到 传送带的一端开始,到达另一端 求(1)所需时间为多少? (g取10m/s2) (2)这一过程中物体相对传送带的位移为多少? 解法一:设物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动 a =μg=1.5m/s2 t1= v / a=2s x= (0+ v)t1/2= 3 m <L t2=(L-x)/v=0.5 s 故t = t1 +t2=2.5 s 解法二:设物体在摩擦力作用下一直匀加速运动 故应先匀加速再匀速直线运动
高中物理人教版必修1课件 第四章 牛顿运动定律4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)2
aB的大小分别是( )
A.aA=0,aB=0
剪断细线后弹簧不突变
B.aA=g,aB=g
C.aA=3g,aB=g
D.aA=3g,aB=0
aB=0
学习目标 知识储备 学习探究 自我检测
自我检测区
瞬时加速度问题
解析
1 .如图所示,质量分别为m
FT
和2m的A和B两球用轻弹簧
mg
连接,A球用细线悬挂起来, 两球均处于静止状态,如果
方向水平向右
学习目标 知识储备 学习探究 自我检测
学习探究区
针对训练
如图所示,轻弹簧上端与一质 量为m的木块1相连,下端与 另一质量为M的木块2相连, 整个系统置于水平放置的光滑 木板上,并处于静止状态.现 将木板沿水平方向突然抽出, 设抽出后的瞬间,木块1、2的 加速度大小分别为a1、a2.重 力加速度大小为g.则有( )
学习探究区
三.动力学中的临界问题分析
最大
最小
刚好
临界问题
在某些物 理情景中
常见类型
最大值 最小值 弹力突变的临界条件
摩擦力突变临界条件
学习目标 知识ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ备 学习探究 自我检测
学习探究区
例3.如图所示,细线的 一端固定在倾角为45°的光 滑楔形滑块A的顶端P处, 细线的另一端拴一质量为 m的小球. (1)当滑块至少以多大的加 速度a向左运动时,小球对 滑块的压力等于零? (2)当滑块以a′=2g的加速 度向左运动时,线中拉力 为多大?
.
学习目标 知识储备 学习探究 自我检测
学习探究区
解析
例1.如图中小球质量为m,
处于静止状态,弹簧与竖 直方向的夹角为θ.则: (1)绳OB和弹簧的拉力各是 多少? (2)若烧断绳OB瞬间,物体
【新教材】人教版(2019)高中物理必修一 专题:牛顿运动定律综合应用(传送带问题)
牛顿运动定律综合应用水平传送带问题水平传送带1. 传送带的基本类型一个物体以初速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看成传送带模型。
传送带模型按放置方向分为水平传送带和倾斜传送带两种,如图所示。
2. 水平传送带(1)当传送带水平转动时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化。
(2)求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。
静摩擦力达到最大值,是物体恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力只存在于发生相对运动的物体之间,因此两物体的速度相同时,滑动摩擦力要发生突变。
图示如图所示,水平传送带以不变的速度v=10m/s向右运动,将工件轻轻放在传送带的左端,由于摩擦力的作用,工件做匀加速运动,经过时间t=2s,速度达到v;再经过时间t′=4 s,工件到达传送带的右端,g取10 m/s2,求:(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度的大小;(2)工件与水平传送带间的动摩擦因数;(3)工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离。
【答案】(1)5 m/s2(2)0.5(3)50 m【解析】(1)工件的加速度a=tv解得a=5 m/s2(2)设工件的质量为m,则由牛顿第二定律得:μmg=ma所以动摩擦因数μ=mgma=ga=0.5(3)工件加速运动距离x 1=2v t 工件匀速运动距离x 2=vt ′工件从左端到达右端通过的距离x =x 1+x 2 联立解得x =50 m 。
1. 水平传送带解题关键:先根据初始条件找出摩擦力的方向,进而得出加速度的方向,再根据传送带的长度判断物体的运动情况。
2. 在匀速运动的水平传送带上,只要物体和传送带不共速,两者之间就有滑动摩擦力。
两者共速时,滑动摩擦力消失,物体与传送带一起匀速运动。
3. 解题时注意,公式中涉及到的加速度、位移等都是相对于地面的。
(答题时间:30分钟)1. 如图所示,物块m 在传送带上向右运动,两者保持相对静止。
则下列关于m 所受摩擦力的说法中正确的是( )A. 皮带传送速度越大,m 受到的摩擦力越大B. 皮带传送的加速度越大,m 受到的摩擦力越大C. 皮带速度恒定,m 质量越大,所受摩擦力越大D. 无论皮带做何种运动,m 都一定受摩擦力作用2. 如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v 1沿顺时针方向运动,一物体以水平速度v 2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时速率为v 2′,则下列说法正确的是( )A. 若v 1<v 2,则v 2′=v 1B. 若v 1>v 2,则v 2′=v 2C. 不管v 2多大,总有v 2′=v 2D. 只有v 1=v 2时,才有v 2′=v 23. 如图所示,水平传送带以v =12 m/s 的速度顺时针做匀速运动,其上表面的动摩擦因数μ1=0.1,把质量m =20 kg 的行李包轻放上传送带,释放位置距传送带右端4.5 m 处。
人教版高中物理必修一课件:4.6牛顿定律的应用(1) (共16张PPT)
第四章
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
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4.质量为1 kg的质点,受水平恒力作用,由静止开始 做匀加速直线运动,它在t秒内的位移为x m,则合力 F的大小多少?
F=2x/t2
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2.质量为m=2
kg的物体放在粗糙的水平面上,物体
与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,物体在方向与
水平面成α=37°斜向下、大小为10 N的推力F作用
下,从静止开始运动,sin 37°=0.6,cos 37°=
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牛顿三大定律:
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或 静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状 态。
牛顿第二定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,
牛顿运动定律的应用—传送带模型讲义—-高一上学期物理人教版必修第一册
必修一专题7 传送带模型●模型特点传送带问题的实质是相对运动问题,这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向。
●解题关键①理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键.②传送带问题还常常涉及临界问题,即物体与传送带到达相同速度,这时会出现摩擦力改变的临界状态,对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口.一.水平传送带图示运动情况(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速(1)传送带较短时,滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端.其中v0>v返回时速度为v,当v0<v返回时速度为v01.如下图,水平放置的传送带以速度v=2 m/s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A 端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,假设A端与B端相距4 m,那么物体由A运动到B 的时间和物体到达B端时的速度是()A.2.5 s,2 m/sB.1 s,2 m/sC.2.5 s,4 m/sD.1 s,4 m/s2.(多项选择)如下图,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面。
物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面上,这时速率为v2',那么以下说法正确的选项是( )A.假设v1<v2,那么v2'=v1B.假设v1>v2,那么v2'=v2C.不管v2多大,总有v2'=v2D.只有v1=v2时,才有v2'=v13.(多项选择)如下图,水平传送带A、B两端相距x=4 m,以v0=4 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。
今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。
煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度大小g 取10 m/s2。
人教版高中物理必修一 牛顿运动定律的应用之板块与传送带问题 学案
牛顿运动定律应用之板块和传送带问题(4.5 牛顿运动定律的应用第2课时)一.滑块、木板相对运动问题1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在的相互作用下发生滑动。
2.位移关系:滑块由木板一端运动到另一端的过程中,滑块和木板同向运动时,位移大小之差∆x=;滑块和木板反向运动时,位移大小之和∆x=。
3.分析滑块方法:首先求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),然后找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.思路如下:(1)确定研究对象,分析每一个物体的受力情况、运动情况(2)应用,计算滑块和木板的加速度(3)找出物体之间的关系是解题的突破口,前一个过程的速度是下一个过程的速度例1、(多选)如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知m A=6 kg,m B=2 kg;A、B间动摩擦因数μ=0.2;A物体上系一细线,细线能承受的最大拉力是20 N,水平向右拉细线,下述中正确的是(g取10 m/s2)()A.当拉力0<F<12 N时,A静止不动B.当拉力F>12 N时,A相对B滑动C.当拉力F=16 N时,B受到A的摩擦力等于4 ND.在细线可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止【模型突破】做好两物体的受力分析和运动过程分析是解决此类问题的关键点和突破口,解答此类问题的注意事项:(1)要注意运动过程中两物体的速度关系、位移关系等,画出位移关系图;(2)相对静止时,常存在静摩擦力,两物体发生相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值;(3)两物体速度相等时可能存在运动规律的变化,在解题时要注意这个临界状态。
两物体发生相对滑动后,属于“追及相遇问题”,要注意列出两物体间的位移关系.例2.、长为1.5m 的长木板B 静止放在水平冰面上,小物块A 以某一初速度从木板B 的左端滑上长木板B ,直到A 、B 的速度达到相同,此时A 、B 的速度为0.4m/s ,然后A 、B 又一起在水平冰面上滑行了8.0cm 后停下.若小物块A 可视为质点,它与长木板B 的质量相同,A 、B 间的动摩擦因数μ1=0.25.求:(1)木块与冰面的动摩擦因数;(2)小物块相对于长木板滑行的距离;(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上长木板的初速度应为多大?(取g =10m /s 2)【方法技巧】(1)若两物体以不同的初速度开始运动,则板块之间一定发生相对运动,物块刚好没有从木板上滑下,则此时它们的位移关系:同向时,位移大小之差△x=x 物块-x 木板=L (板长);反向时,位移大小之和△x=x 物块+x 木板=L 。
人教版高中物理必修一牛顿运动定律应用---传送带专题.docx
& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &鑫达捷 高中物理学习材料牛顿运动定律应用---传送带专题命题人:刘建新 印数:1100(全) 时间:2015.12.241.如图所示,一物体从曲面上的Q 点由静止开始下滑,通过一段粗糙的传送带,传送带静止,从A 运动到B 的时间为1t ;若传送带的皮带在轮子转动的带动下,上表面向左匀速运动,再次把物体从曲面的Q 点由静止开始下滑,达到A 点时速度与第一次相同,从A 到B 运动的时间为2t ,则( )A. 21t t =B. 21t t >C. 21t t <D. 无法确定2.物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,如图所示,再把物块放到P 点自由滑下则( )A. 物块将仍落在Q 点B. 物块将会落在Q 点的左边C. 物块将会落在Q 点的右边D. 物块有可能落不到地面上3.如图所示,传送带保持v 0=1 m/s 的速度运动,现将一质量m =0.5kg 的物体从传送带左端放上,设物体与传送带间动摩擦因数μ=0.1,传送带两端水平距离x =2.5 m ,则物体从左端运动到右端所经历的时间为( ) A.5 sB.(61)-sC. 3 sD.5 s4、一粗糙的水平传送带以恒定的速度V1沿顺时针方向运动,传送带的左右两端皆有一传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度V2沿水平面分别从左右两端滑上传送带,下列说法正确的是( )A 、物体从右端滑到左端所需是时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B 、若V2<V1, 物体从右端滑上传送带,则物体可能到达左端C 、若V2<V1, 物体从左端滑上传送带,必然先做加速运动,再做匀速运动D 、若V2<V1, 物体从右端滑上传送带,又回到右端,在此过程中物体先做减速运v 1 v 2v 2& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &鑫达捷 动,再做加速运动5、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。
4.6用牛顿运动定律解决问题(滑块-木板问题)—人教版高中物理必修一课件
人教版 高中物理必修一 第四章牛顿运动定律
滑块-木板问题
1.概念:一个物体在另一个物体上发生相对滑动,两者之间有相对运动。 问题涉及两个物体、多个过程,两物体的运动时间、速度、位移间有一定 的关系。 2.模型的特点: 滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板 在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2; (2)木板的最小长度; (3)木板右端离墙壁的最终距离。
答案:(1)0.1 0.4
(2)6 m (3)6.5 m
滑块-木板问题
求解“滑块—木板”类问题的方法技巧(1)搞清各物体初态对地的运动 和相对运动(或相对运动趋势),根据相对运动(或相对运动趋势)情况,确 定物体间的摩擦力方向.(2)正确地对各物体进行受力分析,并根据牛顿 第二定律确定各物体的加速度,结合加速度和速度的方向关系确定物体的 运动情况.
如图所示,质量为M=1 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量 为m=0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0=3 m/s 的初速度从左端沿木板上 表面冲上木板,带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因 数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,木板足够长.求:
【模型2】滑块A和木板B叠放在水平地面上,滑块质量为m,木板质量为 M,A、B间的动摩擦因数为μ1,B与地面间的动摩擦因数为μ2,开始两者 静止,外力F作用在滑块上,若F=kt,A、B将如何运动?
【模型3】滑块A和木板B叠放在水平地面上,滑块质量为m,木板质量为 M,A、B间的动摩擦因数为μ1,B与地面间的动摩擦因数为μ2,若A、B两 物体在外力作用下相对静止一起加速,某时刻撤去外力后,二者如何运动 ?
人教版高中物理必修1第四章4.6用牛顿定律解决问题(1)(共22张PPT)
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动力学两类基本问题
1 已知物体受力情况,求解物体运动情况
一个质量为 4 kg 的物体静止在足够大的水平地面 上,物体与地面间的动摩擦因数 μ = 0.1. 从 t = 0 开
始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平 力 F 作用,力 F 随时间的变化规律如图所示。求 83 s 内物体的位移大小(g = 10m/s2).
12 F/N
答案:167 m
_
0 4
2 4 6 8 10 12 t/s
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动力学两类基本问题
2 已知物体运动情况,求解物体受力情况 求动摩擦因数
如图所示,物块自静止开始沿斜面AB加速下滑, 接着在水平面BC上滑行一段距离后停止。不计 滑块从斜面过渡到水平面运动时发生的撞击。已 知滑块在斜面上开始下滑时的高度为h,整个运 动过程中发生的水平位移为s,斜面与水平材料 相同。求:物块与水平面间的动摩擦因数。
能滑行多远?
答案:(1) 12.5m(2)16m
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h
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人教版高中物理牛顿定律应用专题4深度剖析传送带问题学案必修1
深度剖析传送带问题二、重难点提示重点:学会使用牛顿第二定律解决传送带问题。
难点:倾斜传送带上物体的运动情况分析。
传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,因而,这种类型问题具有生命力,当然也就是高考命题所关注的问题。
1. 传送带分类:水平、倾斜两种;按转向分类:顺时针、逆时针转两种。
2. 受力和运动分析:受力分析中的摩擦力突变——发生在v物与v带相同的时刻运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化分析关键:①判断v物、v带的大小与方向;②判断mg sinθ与f 的大小与方向。
【要点诠释】→终态进行分析和判断,对其全过程作出合理分析、推论,进而采用有关物理规律求解。
决这类问题的突破口。
例题1 如图所示,一平直的传送带以速度v =2m/s 匀速运动,传送带把A 处的工件运送到B 处,A 、B 相距L =10m 。
若从A 处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t =6s 能传送到B 处。
现要用最短的时间把工件从A 处传送到B 处,求传送带的运行速度至少多大。
思路分析:由题意可知:t >vL,所以工件在6s 内先匀加速运动,后匀速运动,故有S 1=2vt 1、S 2=vt 2,且t 1+t 2=t 、S 1+S 2=L 联立求解得t 1=2s ;v =a t 1,a =1m/s 2。
若要用最短时间把工件传送到B 处,工件加速度仍为a ,设传送带速度为v ′,工件先加速后匀速,同上,L =21t v '+v ′t 2;又t 1=av ',t 2=t -t 1,联立求解得L =a 22v '+v ′(t -a v ');因此得a v v L t 2'+'=,从式子看出常量=='⨯'aL a v v L 22,时即aL v av v L 22=''=',其t 有最小值,因而s m aL v v /202=='=,通过解答可知工件一直加速到B所用时间最短,故可用ax v v t 2202=-一步解出,00=v ,t v m L x s m a ,10,/12===即为传送带运行最小速度,得s m v t /20=。
【最新】人教版高中物理必修1第四章同步教学课件 专题(连结体、瞬时性、传送带)(共21张PPT)
四、传送带问题
例1:一水平传送带长度为16m,以4m/s的速度匀 速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1, 现把该物体轻轻的放到传送带的一端,问: (1)物体到达另一端需多长时间? (2)若要物体传送到另一端所需时间最短,传送 带速度至少调到多大?
A
B
例2:如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°, 以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻 地放一个质量m=0.5kg的物体,它与传送带间的 动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A→B的长度L= 50m,则物体从A到B需要的时间为多少?
A
B
三、临界问题
例1:将质量m=1kg的小球用轻质细绳拴在质量 M=4kg的倾角θ =30°的楔形木块B上,如右图所 示.已知B的倾斜面光滑,底面与水平地面之间的 摩擦因数为μ . (1)若对B施加向右的水平拉力使B向右运动,而A 不离开斜面,这个拉力不得超过多少? (2)若对B施以向左的水平推力,使B向左运动, 而A不致在斜面上移动,这个推力不得超过多少?
• 例2.如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平 面平滑连接。现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点 由静止释放,最终停在水平面上的C点。已知A点距 水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m(滑 块经过B点时没有能量损失,g取10m/s2),求: • (1)滑块在运动过程中的最大速度。 • (2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ。 • (3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小。
0
A
B
• 例2:小球M处于静止状态,弹簧 与竖直方向的夹角为θ ,烧断BO绳 的瞬间,试求小球M的加速度的大 小和方向。
A
B
O M
练习2:甲物体质量2m,乙物体质量m,求下列两 种情况下甲、乙的加速度。
人教版高中物理必修1 牛顿运动定律的应用之传送带问题
自助6 牛顿运动定律的应用之传送带问题 例1.在光滑的水平面上,足够长的木板质量M=8kg,由静止开始在水平拉力F=8N 作用下向右运动,如图所示,当速度达到1.5m/s 时,将质量为m=2kg的物体轻轻的放在木板的右端,已知木板与物体之间的动摩擦因数μ=0.2,问:物体放到木板上以后,经多长时间物体与木板相对静止,在这段时间里,物体相对木板滑动的距离多长。
答案:解:放上木块后,木块做加速运动,由牛顿第二定律得:μmg=ma 1 a 1=2m/s 2 ①做加速运动木板 F-μmg=Ma 2 a 2 =0.5m/s2 ②经时间t 两物体相对静止 a 1 t =V + a 2t t=1s ③木块向前位移 s 1=a 1t 2 /2 s 1=1m, ④木板向前位移 S 2=Vt+ a 2t 2 /2 S 2=1.75m ⑤物体相对木板滑动的距离S= S 2-- S 1=0.75m ⑥规范解题:学案重现:.如图所示,水平传送带以2m/s 的速度匀速运动,传送带两端A 、B 间的距离为20m ,将一质量为2kg 的木块无初速度的放在A 端,已知木块与传送带间的动摩擦因数为0.2。
求木块从A 端运动到B 端所用的时间。
(g=10m/s 2)解:对木块水平方向应用牛顿第二定律μmg=ma ①a=2m/s 2木块加速时间t 1 , 加速位移s 1V=at 1 t 1=1s ②S 1=at 2/2 =1m ③ 此后木块与传送带保持相对静止匀速运动, 匀速运动为t 2S 2=S-S 1=19m ④t 2= S 2/V =9.5s ⑤木块从A 端运动到B 端所用的时间t t= t 1+ t 2=10.5s ⑥练习:1.在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。
当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。
随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。
设传送带匀速前进的速度为0.25m/s ,把质量为5kg 的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s 2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹?2. 如图所示的传送皮带,其水平部分AB 长BC 与水平面夹角,长度,一小物体P 与传送带的动摩擦因数,皮带沿A 至B 方向运行,速率为,若把物体P 放在A 点处,它将被传送带送到C 点,且物体P 不脱离皮带,求物体从A 点被传送到C 点所用的时间。
人教版高中物理必修1第四章4.6 用牛顿运动定律解决问(一) (共26张PPT)(优质版)
思路:已知运动情况求受力。应先求出加速度a, 再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。
解:第一步求a
因为V0=2m/s,s=60m,t=5s
据公式
X
V 0t
可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系力和 运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的 基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解 决问题的关键。
2020年3月24日星期二
16
1.基本思路:加速度a是联系力和运动的桥梁
物 从受力确定运动 所求量 物
a 体
受
牛顿第
加速度
运动学
体 运
力 二定律
公式 动
复习:
1、运动学公式
速度公式 :v = vo+at
位移公式:x= vot +at2 /2
导出公式:vt 2- vo 2 =2ax
2020年3月24日星期二
2
2、牛顿第二定律
1、内容:物体的加速度跟所受合力
成正比,跟物体质量成反比; 加 速度方向跟合力方向相同。
2、公式: F=ma
注意:(1)同时性
最后用运动学公式求解。
N
解:物体受力如图
f
F
O
由图知:F合=F-f=ma
a= F f 6.4 4.2 1.1m / s2
G
m
2
4s末的速度 vt v0 at 0 1.1 4 4.4m / s
4s内的位移
s
v0t
1 2
at 2
1 2
1.1 42
【教案】牛顿运动定律的应用传送带模型课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
01
提出问题
【问题1】如图,传送带从A到B长度为L,以v0的速率顺时针转动.在A端无初
速地放一个质量为m的物体,设物体与传送带间的动摩擦因数为μ,试分析滑
块在传送带上的运动情况。
v0
A
B
02
分类讨论
传送带长
度
传送带
不够长
传送带
刚够长
传送带
足够长
滑块在传送带上的运动情景
v
v0
滑块一直
【说明】对物体受力分析如图,
该问题对应两种不同情况:
(1)若μ<tanθ
(2)若μ≥tanθ
情景1:μ<tanθ
滑块从A运动到与传送带同速过程,加速度为:
a1
f Gx
g cos g sin
m
v0
v0
加速时间为:t1 a g cos g sin
1
2
法正确的是(
)
A.背包从A运动到B所用的时间为5 s
B.背包从A运动到B所用的时间为3 s
C.背包与传送带之间的相对位移为8 m
D.背包与传送带之间的相对位移为10 m
答案:A
t
v0
02
分类讨论
【讨论3】若传送带“足够长”(物体到B前,速度等于传送带的速度,之后由
于受静摩擦力而做匀速运动)
f Gx
a
g cos g sin
m
物体做匀加速时间为t1,则:
得: t1
v at1
v0
v
a g cos g sin
2
物体做匀加速位移为x1,则: v 2ax1
8s
针对训练1 [2022·江苏吴江汾湖高级中学月考]机场使用的货物安检装置如
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<<传送带问题>>导读提纲
高一物理备课组
班级:组名:姓名:
【学习目标】
1、会分析传送带模型的常见情景
2、掌握摩擦力产生的特点和判定方法。
注意传送带模型中,多运动过程产生的原因是摩擦
力的突变
3、会对物体进行受力分析,运用V-t图像解题
【导读流程】
一.知识回顾
1.一个物体在另一个物体上滑行的问题
2.若传送带静止,一个物体在传送带上的运动也是上述问题
3.传送带问题也是类似问题
【合作探究】
1、水平放置的传送带
【例题1】右图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行,一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,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,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。
设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2m,g取10m/s2。
(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;
(2)求行李从A运动到B的时间;
(3)行李在传送带上滑行痕迹的长度。
(4)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。
求行李从A处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
2、倾斜放置的传送带
(1)传送带可以把物体由低处运送到高处,也可以把物体从高处运送到地处。
使用传送带把物体由低处运送到高处必须满足什么条件?
(2)如图所示,已知一直传送带与水平面的夹角θ=37°,以4m/s的恒定速率顺时针匀速转动着,在传送带的底端无初速度释放一质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.8,若传送带底端到顶端的长度为25m,则物体从底端到顶端所用的时间为多少?
【例题2】如图,传送带与地面的倾角θ为37°,从A端到B端的长度为16m,传送带以v 0=10m/s的速度沿逆时针方向转动,在传送带上端A处无初速度地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。
求:物体从A运动到B需要的时间.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2)
【思路剖析】(1)A刚放上传送带时的受力情况如何?
(2)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?这个过程加a
大小和时间是多少?
(3)当物体速度达到v0=10 m/s之后,将随传送带一起匀速运动吗?为什么?
(4)请作出物体速度等于传送带速度以后物体的受力分析.
【课堂练习】
1.如图所示,传送带装置保持3 m/s的速度顺时针转动,现将一质量m=0.5kg 的物体从离皮带很近的a点,轻轻的放上,设物体与皮带间的摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=2m,则
物体从a点运动到b点所经历的时间为()
A. 1 s
B. 2s
C.3s
D.2.5s
2.将一粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的足够长的传送带上,传送带上留下一条长度为4m的划线(粉笔头只要相对于传送带运动就能划线),则粉笔头与传送带间的动摩擦因数为。
(g=10m/s2)
3.如图所示,一平直传送带以速度v0=2m/s匀速运行,传送带把A处的工件运送到B处,已知A与B相距L=10m,若从A处把工件无初速地放在传送带上,经时间t=6s能送到B处.现欲用最短的时间把工件从A传送到B处,问传送带的运行速度至少多大?
【小结】一、传送带模型中要注意摩擦力的突变
①滑动摩擦力消失
②滑动摩擦力突变为静摩擦力
③滑动摩擦力改变方向
二、传送带模型的一般解法
①确定研究对象;
②分析其受力情况和运动情况,(画出受力分析图和运动情景图),注意摩擦
力突变对物体运动的影响;
③分清楚研究过程,利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。