传送带模型和板块模型
第15讲 板块模型和传送带模型(基础)
第15讲滑块—木板模型和传送带模型
【教学目标】1．能够正确运用牛顿运动定律处理滑块—木板模型；
2．会对传送带上的物体进行受力分析，能正确解答传送带上的物体的运动问题．【重、难点】以上两个模型都是重难点
考点一滑块—木板模型
1．模型概述
一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动，两者之间有相对运动，可能发生同向相对滑动或反向相对滑动．板块问题一般都涉及到受力分析、运动分析、临界问题、摩擦力的突变问题等，并且会涉及两物体的运动时间、速度、加速度、位移等各量的关系．在解决板块问题时基本上都会用到整体法和隔离法．
2．三个基本关系
（一）为保持相对静止或相对滑动，求最大外力或最小外力．（已知内力求外力）
解题方法：往往求临界情况，即刚好没滑动（相对静止）时的外力．
此时隐含两个条件：①静摩擦力为
f m；②a相同．
例1、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（）
A．μmg B．2μmg
C．3μmg D．4μmg
（二）给定外力，判断是否相对滑动（已知外力求内力）
例2、如图所示，质量为m 1的足够长的木板静止在水平面上，其上放一质量为m 2的物块．物块与木板的接触面是光滑的．从t ＝0时刻起，给物块施加一水平恒力F ．分别用a 1、a 2和v 1、v 2表示木板、物块的加速度和速度大小，下列图象符合运动情况的是（ ）
例3、如图所示，水平桌面上质量为m 的物块放在质量为2m 的长木板的左端，物块和木板间的动摩擦因数为μ，木板和桌面间的动摩擦因数为1
板块、斜面、传送带模型(解析版)
热点板块、斜面、传送带模型
1.命题情境源自生产生活中的与力的作用下沿直线运动相关的情境，对生活生产中力和直线有关的问题平
衡问题，要能从情境中抽象出物理模型，正确画受力分析图，运动过程示意图，正确利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理、动量守恒定律等解决问题。
2.命题中既有单个物体多过程问题又有多个物体多过程问题，考查重点在受力分析和运动过程分析，能选择
合适的物理规律解决实际问题。
3.命题较高的考查了运算能力和综合分析问题的能力。
1.板块模型
板块模型可以大体分为“有初速度”和“有外力”两大类。有初速度可以是物块有初速度，也可以是木板有初速度;有外力可以是物块有外力，也可以是木板有外力。第一大类：有速度、 第二大类：有外力。解题思路
1.根据相对运动，确定摩擦力②基于受力分析，列出牛顿第二定律 ③画出v-t图像，列运动学公式④运
用整体法和隔离法找外力F的临界值。
2.斜面模型
正确对物体受力分析，平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立平面直角坐标系，对物体进行受力分析和运动过程分析，利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理等解决问题。
3.传送带模型
Ⅰ、受力分析
(1)“带动法”判断摩擦力方向：同向快带慢、反向互相阻；
(2)共速要突变的三种可能性：①滑动摩擦力突变为零；②滑动摩擦力突变为静摩擦力；③方向突变。
Ⅱ、运动分析
(1)参考系的选择：物体的速度、位移、加速度均以地面为参考系；痕迹指的是物体相对传送带的位移。
(2)判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗？
(3)判断传送带长度--临界之前是否滑出？
2025年高考物理一轮复习(通用版)第三章 牛顿运动定律 第17课时 动力学中的两类常见模型 [重难
第17课时动力学中的两类常见模型[重难突破课]
模型一动力学中的滑块—木板模型
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，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动。
2.位移关系：如图所示，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，位移之差Δx＝x1－x2＝L（板长）；滑块和木板反向运动时，位移大小之和x2＋x1＝L。
3.解题关键
【典例1】如图所示，右侧带有挡板的长木板质量M＝6 kg、放在水平面上，质量m＝2 kg的小物块放在长木板上，小物块与长木板右侧的挡板的距离为L。此时水平向右的力F作用于长木板上，长木板和小物块一起以v0＝4 m/s的速度匀速运动。已知长木板与水平面间的动摩擦因数为μ1＝0.6，物块与长木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.4，某时刻撤去力F，最终小物块会与右侧挡板发生碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2。
（1）求力F的大小；
（2）撤去力F时，分别求出长木板和小物块的加速度大小；
（3）小物块与右侧挡板碰撞前物块的速度v与L的关系式。
答案：（1）48 N（2）20
m/s2 4 m/s2（3）见解析
3
解析：（1）长木板和物块一起匀速运动时，对整体受力分析，由平衡条件有F＝μ1（M＋m）g
解得F＝48 N。
（2）撤去力F后，由于μ1＞μ2，物块会与长木块相对滑动，对长木板，根据牛顿第二定律得μ1（M＋m）g－μ2mg ＝Ma1
对物块，根据牛顿第二定律得μ2mg＝ma2
（3）长木板和物块发生相对滑动，由于a 1＞a 2，则长木板先停止运动，从撤去力F 到停止运动，长木板的位移为
传送带与板块模型
再经过时间ｔ′＝4ｓ 工件到达传送带的右端，g取10 m/s2，求： ｓ
(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度的大小；
解析 工件的加速度 a＝v
解得a＝5 m/s2
t
(2)工件与水平传送带间的动摩擦因数；
解析 设工件的质量为m，则由牛顿第二定律得：
图4
μmg＝ma
所以动摩擦因数 μ＝mmga＝ag＝0.5
(3)解工析件从工水件平加传速送运带动的距左离端到x1＝达v2右t 端通过的距离.
工件匀速运动距离x2＝vt′
工件从左端到达右端通过的距离x＝x1＋x2
联立解得x＝50 m.
模型1 传送带模型
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(滑动摩擦力变为零或变为静摩擦力)。
来自百度文库
倾斜传送带
模型1 传送带模型
倾斜传送带 (1) 对于倾斜传送带，除了要注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化外， 还要注意物体与传送带之间的动摩擦因数与传送带倾角的关系。 ①若μ≥tan θ，且物体能与传送带共速，则共速后物体做匀速运动； ②若μ<tan θ，且物体能与传送带共速，则共速后物体相对于传送带做匀 变速运动。 (2) 求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况，确定摩擦力 的大小和方向。当物体的速度与传送带的速度相等时，物体所受的摩擦 力有可能发生突变。
传送带模型和板块模型
3 板块界限
板块之间的界限是地震空间分布、中深度地 震机制、热流、地球磁场和岩石变形数据的 主要指标。
4 板块类型
板块主要有大陆板块、海洋板块、半洋板块 和微板块等几种类型。
传送带模型的特点
1
影响地球内部
传送带模型能够影响地球内部的热量和物质的上升或下降，进而推动板块的运动。
2
不同于板块模型
传送带模型是一种在地球内部的岩石上发生的运动方式，所以它与板块模型有本 质区别。
传送带模型和板块模型
深入探讨传送带模型和板块模型，从概述到应用场景，让你全面了解这些模 型。
概述
传送带模型
是指岩石在地球内部通过类似于传送带的方式运动。
板块模型
是指地球最外层的岩石层被分成了若干个大板块，这些板块在地球表面运动，产生地震、火 山、山脉等地质现象。
传送带模型
岩石运动
内部岩石通过类似于传送带的方 式运动，向上或向下运动，导致 地球内部的热量和物质的上升或 Baidu Nhomakorabea降。
3
只是单一模型
传送带模型只是一个基础模型，没有板块模型的复杂和多样性。
板块模型的特点
灾害性强
板块模型的相互运动导致了地 球表面的地震、火山等自然灾 害。地震和火山灾害可能会给 人们带来巨大的破坏。
多样性
板块模型是一种分形模式，随 着研究的不断深入，研究人员 发现板块模型有着多样性。
传送带和板块模型
传送带模型1.水平传送带模型
2.
3.
1.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Q 点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，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
2、 如图示，物体从Q 点开始自由下滑，通过粗糙的静止水平传送带后，落在地面P 点，若传送带按顺时针方向转动。物体仍从Q 点开始自由下滑，则物体通过传送带后：（ ）
A.一定仍落在P 点
B.可能落在P 点左方
C.一定落在P 点右方
D.可能落在P 点也可能落在P 点右方
3、如图，传送带与水平方向夹37°角，AB 长为L ＝16m 的传送带 以恒定速度v ＝10m/s 运动，在传送带上端A 处无初速释放质量为m ＝0.5kg 的物块，物块与带面间的动摩擦因数μ＝0.5，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g ＝10 m /s2)求：（1）当传送带顺时针转动时，物块从A 到B 所经历的时间为多少？ （2）当传送带逆时针转动时，物块从A 到B 所经历的时间为多少？
4、某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1m/s 的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2kg 的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。设皮带足够长,取g=10m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求:(1)邮件滑动的时间t;(2)邮件对地的位移大小x;(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W 。
2023年人教版高中物理必修第一册第四章运动和力的关系拓展课八传送带模型和板块模型
教你解决问题
提取信息
读题
画运动示意图
例 5 如图，一平板车以某一速度v0＝5 m/s匀速行驶，某时刻一货箱 (可视为质点)无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l＝ 316 m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做加 速度a＝3 m/s2的匀减速直线运动．已知货箱与平板车之间的摩擦因数 为μ＝ 0.2，g＝10 sm2.求：
3．注意问题 求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况，确定摩擦 力的大小和方向．当物体的速度与传送带的速度相同时，物体所受的 摩擦力有可能发生突变．
【典例】 例 1 传送带是现代生产、生活中广泛应用的运送货物的运输工具， 其大量应用于工厂、车站、机场、地铁站等．如图，地铁一号线的某 地铁站内有一条水平匀速运行的行李运输传送带，假设传送带匀速运 动的速度大小为v，且传送带足够长．某乘客将一个质量为m的行李箱 轻轻地放在传送带一端，行李箱与传送带间的动摩擦因数为μ.当行李 箱的速度与传送带的速度刚好相等时，地铁站突然停电，假设传送带 在制动力的作用下立即停止运动，求行李箱在传送带上运动的总时 间．
要求较高． 1．解题方法技巧 (1)分析题中滑块、木板的受力情况． (2)画好运动草图，找出位移、速度、时间等物理量间的关系． (3)知道每一过程的末速度是下一过程的初速度． (4)两者发生相对滑动的条件：①摩擦力表现为滑动摩擦力；②二者
高考物理复习第三章链接高考3两类动力学模型：“板块模型”和“传送带模型”讲义版
两类动力学模型：“板块模型”和“传送带模型”
模型1 板块模型
[模型解读]
1．模型特点
涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动．
2．两种位移关系
滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移大小之差等于板长；反向运动时，位移大小之和等于板长．
设板长为L，滑块位移大小为x1，滑板位移大小为x2
同向运动时：L＝x1－x2
反向运动时：L＝x1＋x2
3．解题步骤
[典例赏析]
[典例1] (2017·全国卷Ⅲ)如图，两个滑块A和B的质量分别为m A＝1 kg和m B＝5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m＝4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3 m/s.A、B相遇时，A与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2.求：
(1)B 与木板相对静止时，木板的速度；
(2)A 、B 开始运动时，两者之间的距离．
[审题指导] 如何建立物理情景，构建解题路径
①首先分别计算出B 与板、A 与板、板与地面间的滑动摩擦力大小，判断出A 、B 及木板的运动情况．
②把握好几个运动节点．
③由各自加速度大小可以判断出B 与木板首先达到共速，此后B 与木板共同运动． ④A 与木板存在相对运动，且A 运动过程中加速度始终不变．
⑤木板先加速后减速，存在两个过程．
[解析] (1)滑块A 和B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动．设A 、B 与木板间的摩擦力的大小分别为f 1、f 2，木板与地面间的摩擦力的大小为f 3，A 、B 、木板相对于地面的加速度大小分别是a A 、a B 和a 1.在物块B 与木板达到共同速度前有：
高考物理一轮总复习 第三章 链接高考3 两类动力学模型：“板块模型”和“传送带模型”(含解析)
两类动力学模型：“板块模型”和“传送带模
型”
模型1 板块模型
[模型解读]
1．模型特点
涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动．
2．两种位移关系
滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移大小之差等于板长；反向运动时，位移大小之和等于板长．
设板长为L，滑块位移大小为x1，滑板位移大小为x2
同向运动时：L＝x1－x2
反向运动时：L＝x1＋x2
3．解题步骤
[典例赏析]
[典例1] (2017·全国卷Ⅲ)如图，两个滑块A和B的质量分别为m A＝1 kg和m B＝5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m ＝4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3 m/s.A、B相遇时，A与木板恰好相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速
度大小g＝10 m/s2.求：
(1)B与木板相对静止时，木板的速度；
(2)A、B开始运动时，两者之间的距离．
[审题指导] 如何建立物理情景，构建解题路径
①首先分别计算出B与板、A与板、板与地面间的滑动摩擦力大小，判断出A、B及木板的运动情况．
②把握好几个运动节点．
③由各自加速度大小可以判断出B与木板首先达到共速，此后B与木板共同运动．
④A与木板存在相对运动，且A运动过程中加速度始终不变．
⑤木板先加速后减速，存在两个过程．
[解析](1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动．设A、B与木板间的摩擦力的大小分别为f1、f2，木板与地面间的摩擦力的大小为f3，A、B、木板相对于地面的加速度大小分别是a A、a B和a1.在物块B与木板达到共同速度前有：
传送带模型和板块模型
30
物块向左运动时产生的内能 Q1＝μMgvt1＋v21t1＝32 J 物块向右运动时产生的内能 Q2＝μMgvt2－v2t2＝4 J。 所以整个过程产生的内能 Q＝Q1＋Q2＝36 J。
12
A．A、B 两点的距离为 2.4 m B．货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5 C．货物从 A 运动到 B 的过程中，传送带对货物做功 大小为 12.8 J D．货物从 A 运动到 B 的过程中，货物与传送带摩擦 产生的热量为 4.8 J
13
解析 根据 v-t 图象可知，货物放在传送带上后做匀加 速直线运动，当速度达到与传送带速度相同时，继续做匀加 速直线运动，但是加速度变小了，所以货物受到的滑动摩擦 力在 t＝0.2 s 时由沿传送带向下变为沿传送带向上。由乙图 可知，A 到 B 的距离对应货物 v-t 图象与横轴所围的“面 积”，x＝12×2×0.2＋21×2＋4×1 m＝3.2 m，A 错误； 由乙图可知，0～0.2 s 内货物的加速度为 a1＝ΔΔvt11＝02.2 m/s2 ＝10 m/s2，根据牛顿第二定律得 mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，
高中物理【传送带模型和板块模型】
专题课7传送带模型和板块模型
题型一传送带模型
1．基本类型
传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到其他地方去，有水平传送带和倾斜传送带两种基本模型。
2．分析流程
3．注意问题
求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况，确定摩擦力的大小和方向。当物体的速度与传送带的速度相同时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。
如图所示，水平传送带两端相距x＝8 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度v A＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为v B。(g 取10 m/s2)
(1)若传送带静止不动，求v B的大小；
(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B点的速度v B′的大小；
(3)若传送带以v＝13 m/s逆时针匀速转动，求物块在传送带上划痕的长度。
[解析](1)根据牛顿第二定律可知加速度大小
μmg＝ma
则a ＝μg ＝6 m/s 2
且v 2A －v 2B ＝2ax ，故v B ＝2 m/s 。
(2)能，当传送带顺时针转动时，工件受力不变，其加速度不发生变化，仍然始终减速，故工件到达B 端的速度v B ′＝v B ＝2 m/s 。
(3)物体速度达到13 m/s 时所用时间为
t 1＝v －v A a ＝0.5 s
运动的位移为x 1＝v A t 1＋12at 21＝5.75 m
传送带的位移x 2＝v t ＝6.5 m
此后工件与传送带相对静止，所以划痕的长度
x ＝x 2－x 1＝0.75 m 。
[答案] (1)2 m/s (2)能 2 m/s (3)0.75 m
ER08专题02-第5讲传送带和板块模型JSB副本
微专题02 力与直线运动
第5讲传送带、板块等模型
2024 .01. 21
1. 理解板块模型和传送带模型的特点；
2.会应用牛顿定律解决常规的板块模型和传送带模型问题。
考向1 传送带模型
1．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．
2．解题关键
00.2s货物的加速度为0.2 1.2s货物的加速度为
根据动力学公式有
代入数据计算可得
θ=，μ=
37 A错误；
00.2s货物的位移为
末货物的速度为
0.2 1.2s货物的位移为
货物从A运动到
传送带对物块做的功为
B错误；
．货物从A00.2s皮带运动的距离为0.2 1.2s皮带运动的距离为
货物对传送带做功为
C正确；
．货物从A过程中，货物与传送带的相对位移为
货物与传送带摩擦产生的热量为
考向2 板块模型
1．模型特点
上、下叠放两个物体，在摩擦力的相互作用下两物体发生相对滑动．
2．两种位移关系
滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，
位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长．
3．解题方法：
整体法、隔离法．
4．解题思路
（1）求加速度：因题目所给的情境中至少涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各运动过程的加速度（注意两过程的连接处加速度可能突变）。
（2）明确关系：对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的位移关系或速度关系，建立方程。这是解题的突破口。特别注意滑块和滑板的位移都是相对地的位移。求解中更应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度。
高中物理传送带与板块模型专题讲解
模型1 传送带模型
倾斜传送带 (1) 对于倾斜传送带，除了要注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化外， 还要注意物体与传送带之间的动摩擦因数与传送带倾角的关系。 ①若μ≥tan θ，且物体能与传送带共速，则共速后物体做匀速运动； ②若μ<tan θ，且物体能与传送带共速，则共速后物体相对于传送带做匀 变速运动。 (2) 求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况，确定摩擦力 的大小和方向。当物体的速度与传送带的速度相等时，物体所受的摩擦 力有可能发生突变。
联立解得x＝50 m.
模型1 传送带模型
2.倾斜传送带问题 运动图示
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
(1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (3)可能先以 a1 加速后以 a2 加速
模型1 传送带模型
倾斜传送带问题
(1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 (3)可能一直匀速 (4)可能先以 a1 加速后以 a2 加速 (1)可能一直加速 (2)可能一直匀速 (3)可能先减速后反向加速
模型1 传送带模型
[典例赏析] [典例 2] 如图所示为某工厂的货物传送装置，倾斜运输带 AB(与水平面成 α＝37°)与一斜面 BC(与水平面成 θ＝30°)平滑连接， B 点到 C 点的距离为 L＝0.6 m，运输带运行速度恒为 v0＝5 m/s，A 点到 B 点的距离为 x＝4.5 m，现将一质量为 m＝0.4 kg 的小物体轻 轻放于 A 点，物体恰好能到达最高点 C 点，已知物体与斜面间的动 摩擦因数 μ1＝ 63，(g 取 10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空气 阻力不计)求：
第29讲 动力学中的板块问题和传送带模型(解析版)
第29讲 动力学中的板块问题和传送带模型
[多选]如图甲所示的应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v ＝1 m /s 的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A 处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0．1，A 、B 间的距离为2 m ，g 取10 m/s 2。若乘客把行李放到传送带上的同时也以v ＝1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李，则( )
A ．乘客与行李同时到达
B 处 B ．乘客提前0．5 s 到达B 处
C ．行李提前0．5 s 到达B 处
D ．若传送带速度足够大，行李最快也要2 s 才能到达B 处 【答案】BD 【解析】
行李放在传送带上，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。加速度为a ＝μg ＝1 m/s 2，历时t 1＝v
a ＝1 s 达
到共同速度，位移x 1＝v 2t 1＝0．5 m ，此后行李匀速运动t 2＝2 m －x 1
v ＝1．5 s 到达B ，共用
2．5 s ；乘客到达B ，历时t ＝2 m
v ＝2 s ，故A 、C 错误，B 正确。若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间t min ＝ 2×2
1
s ＝2 s ，故D 正确。
一、动力学中的板块问题
1．模型概述：一个物体在另一个物体上，两者之间有相对运动．问题涉及两个物体、多个过程，两物体的运动速度、位移间有一定的关系． 2．解题方法
(1)明确各物体对地的运动和物体间的相对运动情况，确定物体间的摩擦力方向．
2024届高考物理一轮复习重难点逐个击破38传送带模型板块模型能量分析(原卷版)
专题38传送带模型板块模型能量分析
1.“板—块”模型和“传送带”模型本质上都是相对运动问题，一般要分别求出各物体相对地面的位移，再求相对位移。
2．两物体的运动方向相同时，相对位移等于两物体的位移之差。两物体的运动方向相反时，相对位移等于两物体的位移之和。
考点一传送带模型能量分析
1.传送带克服摩擦力做的功：W ＝f x 传（x 传为传送带对地的位移）
2.系统产生的内能：Q ＝f x 相对（x 相对为总的相对路程）．
3.求解电动机由于传送物体而多消耗的电能一般有两种思路
①运用能量守恒
以倾斜传送带为例，多消耗的电能为E 电，则：E 电＝ΔE k ＋ΔE p ＋Q .
②运用功能关系
传送带多消耗的电能等于传送带克服阻力做的功E 电=fx 传(特别注意：如果物体在倾斜传送带上的运动
分匀变速和匀速两个运动过程，这两个过程中传送带都要克服摩擦力做功，匀变速运动过程中两者间的摩擦力是滑动摩擦力，匀速运动过程中两者间的摩擦力是静摩擦力)
1．如图所示，长为5m 的水平传送带以2m/s 的速度顺时针匀速转动，将质量为1kg 的小滑块无初速度放在传送带左侧。已知传送带与小滑块之间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10m/s 2，则下列说法正确的是（）
A ．小滑块在传送带上一直做加速运动直至离开
B ．小滑块在传送带上运动时间为2s
C ．传送带对小滑块做的功为2J
D ．因放上小滑块，电动机多消耗的电能为2J
2．(多选)如图甲所示，水平传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量为10kg 的木箱（可视为质点）轻放到传送带最左端，木箱运动的速度v 随时间t 变化的图像如图乙所示，4s 未木箱到达传送带最右端，重力加速度g 取10m/s 2，则（）
传送带与板块模型ppt课件
高一物理组
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1
预习检测
• 1、我们目前学过的摩擦力分为哪几种？
滑动摩擦力、静摩擦力
• 2、摩擦力产生的条件是什么？
有相对运动或相对运动趋势
• 3、两物体有接触有挤压相对静止后它们直接有摩 擦力吗？
可能有也可能没有，具体情况具
体分析
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导入
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3
新授内容
• 例1.如图所示，一水平传送带长为20m，以2m/s的速 度做匀速运动。已知某物体与传送带间的动摩擦因 数为0.1，现将该物体由静止轻放到传送带的A端。 求物体被送到另一端B点所需的时间。（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）求行李做匀加速直线运动的时间；
a=1m/s2 t=1s
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反思归纳
传送带、板块模型： 1、突破口——受力分析 2、揭示基本思路——运动过程的分析
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11s
A
B
v
1、物体放在传送带上后怎样运动？为什么？
2、加速度大小是多少？
3、物体是否会一直匀加速？为什么？如果不
会那之后运动状态是怎样的？
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传送带模型和板块模型
传送带模型”问题的分析思路
V o(v o> 0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送6(a)、
(b)、(c)所示.
2.建模指导传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题.
(1) 水平传送带问题：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.判断摩
擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等•物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.
(2) 倾斜传送带问题：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否
受到滑动摩擦力作用•如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况•当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变.
【例1 如图7所示，倾角为37°长为I = 16 m的传送带，转动速度为v =
10 m/s,动摩擦因数尸0.5，在传送带顶端A处无初速度地释
放一个质量为m = 0.5 kg的物体.已知sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8, g= 10
m/s2.求：
(1) 传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；
(2) 传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间.
突破训练1 如图8所示，水平传送带AB长L = 10 m,向右匀速运动的速度V0= 4 m/s，一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以V1= 6 m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带，物块与传送；
带间的动摩擦因数尸0.4, g取10 m/s2.求：
(1) 物块相对地面向左运动的最大距离；
(2) 物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间.
1模型特征
一个物体以速度
带”模型，如图
图6
二•“滑块一木板模型”问题的分析思路
1模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动.
2 •建模指导
解此类题的基本思路：(1)分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；(2)对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移
【例2 如图所示，质量为M，长度为L的长木板放在水平桌面上，木板右端放有一质量为m长度可忽略的小木块，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数均为。开始时
木块、木板均静止，某时刻起给木板施加一大小恒为F方向水平向右的拉力。若最大静摩
擦力等于滑动摩擦力。
(1)要把长木板从小木块下拉出，拉力F应满足的条件。
(2)若拉力F=5 ( m+M ) g,求从开始运动到木板从小木块下被拉出所经历的时间。
突破训练2 如图10所示，质量M = 8 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F=8 N ,当小车向右运动的速度达到
1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m= 、*"僦小腑心宀.
2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数卩=0.2,当二者达到相同速度时，物块恰好滑
到小车的最左端.取g= 10 m/s2 .则：
(1) 小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？
(2) 小车的长度L是多少？
针对练习
1. (2011福建理综16)如图11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v-1图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知
V2>V1，贝y ( )
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 . 0〜t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D . 0〜t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
象可能是
2•如图8所示，足够长的传送带与水平面夹角为 0,以速度v o
逆时针匀速转动•在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 3•如图10所示为上、下两端相距 v = 3 m/s 的速率顺时针转动的传送带 (传送带始终绷紧 物体放在传送带的上端由静止释放滑下， 经过t = 2 s 重力加速度g 取10 m/s 2，求：
(1) 传送带与物体间的动摩擦因数；
(2) 如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快 地到达下端.
4•如图14所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的 中
央，长木板和物块的质量均为 m ,物块与木板间的动摩擦因
数为仏木板与水平面间的动摩擦因数为 才，已知最大静摩擦 3
力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 速度大小a 可能是
g ，现对物块施加一水平向右的拉力
F ，则木板加
B . a =
2
ug
F
D • a =2m
5.光滑水平面上静置质量为 M 的长木板, 板一端开始沿木板运动.已知 M>m , 质量为 m 的可视为质点的滑块以初速度 则从滑块开始运动起，滑块、木板运动的 V 0从木
v — t 图
的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数 氏tan 0
则下图中能反映小木块的速度随时间变化关系的是
(
L = 5 m ,倾角 a= 30 ° A . a = ^g