高中物理传送带模型(课堂PPT)
合集下载
专题5 水平传送带模型(课件) (27张PPT)
07. 典例分析
高中物理必修第一册课件
【解析】A．开始时行李的加速度为 a g 2m/s2 ，当加速到与传送带共速时的时间
t1
v a
0.2s
，运动的距离
x1
v 2
t1
0.04m
，共速后行李
随传送带匀速运动，
加速度为零，
则选项
A
错误；
B．该行李到达
B
处的时间 t
t1 t2
t1
L x1 v
如图,传送带从A到B长度为L,以v0的速率顺时针转动。一个质量为m 的物体从A端以速度v1滑上传送带,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。
v1
v0
A
B
04. 分类讨论1：v1<v0
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
v0
v
v0
v0
v
v0
v0
v0 v0
高中物理必修第一册课件
滑块运动情况
滑块一直 做匀减速
滑块一直 做匀减速
滑块先做匀 减速后匀速
滑块运动的v-t图像
v1 v v0 vv01 v v1 v v0
tt tt
t1 t t
06. 典例分析
高中物理必修第一册课件
【例题1】如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简 化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持v=0.4m/s的恒定速率运行， 行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2m，g取10m/s2. 旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，经过一段时间运动到B 处，则下列说法正确的是 A．该行李的加速度大小一直为2m/s2 B．该行李经过5s到达B处 C．该行李相对传送带滑行距离为0.08m D．若传送带速度足够大，行李最快也要才能到达B处 【参考答案】D
高三物理复习 传送带模型课件
• C.0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向终受到大小不变的摩擦力
作用
• 物体相对于传送带向左运动，使物体受到
传送带提供的水平向右的滑动摩擦力，物 体向左做匀减速直线运动.然后研究物体速 度减小到零后，所受传送带提供的滑动摩 擦力水平向右，接着向右做匀加速直线运 动。最后判断物体是否可以和传送带共速 做匀速直线运动。
图1
图1
在水平传送带上，开始行李受竖直方向 的重力和支持力，两力平衡；水平方向上， 行李初速度为零，相对于传送带有向左的 运动，受传送带提供的水平向右的滑动摩 擦力.然后研究行李是否可以加速到和传送 带共速。最后，研究行李在传送带上运动 的最短时间，由速度时间图像可知，行李 一直做匀加速直线运动时，所用时间最短。
• 物块与传送带模型一直是高考的热点。 • 该题型 • 按传送带设置可分为水平与倾斜两种； • 按转向可分为顺时针和逆时针转两种.
对传送带问题做出准确的动力学过程分析， 是解决此类问题的关键。
小组成员受力分析并分析运动情况， 进行展示
• (1)可能一直加速 • (2)可能先加速后匀速
小组成员受力分析并分析运动情况， 进行展示
• 解析：由图乙可知：t1时刻小物块向左运动最远，t1～t2
这段时间小物块向右加速，但相对传送带还是向左滑动， 因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，A错， B对；0～t2 这段时间小物块受到的摩擦力方向始终向右， t2～t3小物块与传送带一起运动，摩擦力为零，C、D错. 故选B.
• 答案：B
高三物理复习 传送带模型
西安市第八十九中学边晖
• 物块与传送带是高中力学中一个常见的模
型，其特征是以摩擦力为纽带关联传送带 和物体的相对运动。这类问题涉及滑动摩 擦力和静摩擦力的转换、对地位移和二者 间的相对位移的区别，综合牛顿定律、运 动学公式、功和能等知识，能很好的考查 学生的综合分析能力和逻辑思维能力。
作用
• 物体相对于传送带向左运动，使物体受到
传送带提供的水平向右的滑动摩擦力，物 体向左做匀减速直线运动.然后研究物体速 度减小到零后，所受传送带提供的滑动摩 擦力水平向右，接着向右做匀加速直线运 动。最后判断物体是否可以和传送带共速 做匀速直线运动。
图1
图1
在水平传送带上，开始行李受竖直方向 的重力和支持力，两力平衡；水平方向上， 行李初速度为零，相对于传送带有向左的 运动，受传送带提供的水平向右的滑动摩 擦力.然后研究行李是否可以加速到和传送 带共速。最后，研究行李在传送带上运动 的最短时间，由速度时间图像可知，行李 一直做匀加速直线运动时，所用时间最短。
• 物块与传送带模型一直是高考的热点。 • 该题型 • 按传送带设置可分为水平与倾斜两种； • 按转向可分为顺时针和逆时针转两种.
对传送带问题做出准确的动力学过程分析， 是解决此类问题的关键。
小组成员受力分析并分析运动情况， 进行展示
• (1)可能一直加速 • (2)可能先加速后匀速
小组成员受力分析并分析运动情况， 进行展示
• 解析：由图乙可知：t1时刻小物块向左运动最远，t1～t2
这段时间小物块向右加速，但相对传送带还是向左滑动， 因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，A错， B对；0～t2 这段时间小物块受到的摩擦力方向始终向右， t2～t3小物块与传送带一起运动，摩擦力为零，C、D错. 故选B.
• 答案：B
高三物理复习 传送带模型
西安市第八十九中学边晖
• 物块与传送带是高中力学中一个常见的模
型，其特征是以摩擦力为纽带关联传送带 和物体的相对运动。这类问题涉及滑动摩 擦力和静摩擦力的转换、对地位移和二者 间的相对位移的区别，综合牛顿定律、运 动学公式、功和能等知识，能很好的考查 学生的综合分析能力和逻辑思维能力。
高三复习物理课件：传送带模型(共19张PPT)
分析：
1.物块相对皮带的运动方向？受 到的滑动摩擦力方向？一开始做
v0 μmg
什么运动？
A
B
L 2.当物块的速度等于皮带（共速）
后，做什么运动？摩擦力怎样？
3.在物块从A到B的运动过程中一 定会共速吗？恰好能共速的条件 是什么？
4.先求出临界状态，然后 以此分类讨论物块的运动 情况，求解题目的问题。
例4一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视
为送带与煤块都是静止的．现让传 送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到
v0后，便以此速度匀速运动．经过一段时间，煤 块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对
于传送带不再滑动．求此黑色痕迹的长度．
B. 可能落在Q点左方
C. 一定落在Q点右方
D. 可能落在Q点也可能落在Q点右方
分析： 1.物块相对皮带的运动方向？受到
v0 μmg
的滑动摩擦力方向？做什么运动？ A
B
物块相对皮带向右运动，受到向左
L
的滑动摩擦力，做匀减速运动。
2.物块的速度大小减到等于传送带
速度大小时，二者是否会相对静止？
因为二者速度方向相反，故不会相
④通过以上讨论，画出物块到达B端时的速度大 小随传送带速度v变化的图像
vB
14 10
2
O 2 10 14
v
练习2.如图所示，物体从P点开始自由下滑，通过粗糙的 静止水平传送带后，落在地面Q点，若传送带按顺时针方 向转动。物体仍从P点开始自由下滑，则物体通过传送带
后： （ D ）
A. 一定仍落在Q点
A
v
B
变形.如图所示，一水平传送带以v=2m/s的恒定速率运
行，传送带两端之间的距离为L=20m，将一物体轻轻
高中物理传送带模型PPT课件
• (1)传送带对小物体做的功； • (2)电动机做的功。
2021
• 6. 如图1－3－9所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝ 30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速 率运行。现把一质量m＝10 kg的工件(可看做质点)轻轻地 放在皮带的底端，经时间t＝1.9 s后，工件被传送到h＝ 1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，假定最大静摩擦力等于滑 动摩擦力。求：
2021
• 类题通法 • (1)当v0与v同向时，只要传送带足够长，无论v0与v
的大小关系如何，最终一定一起匀速。 • (2)当v0与v反向时，只要传送带足够长，当v0<v时，
工件返回到滑入端，速度大小仍为v0；当v0>v时， 工件返回到滑入端，速度大小为v。 • (3)Q＝μmg·x相，中x相为全过程的相对位移，注意 v0与v同向和反向时的区别。
擦力的作用而做匀减速运动。 • 若工件不能从传送带右端滑出，工件将先匀减速
到v＝0，然后再反向做匀加速直线运动。 • 二、功能关系分析： • (1)工件从传送带右端滑出，则产生摩擦热的距离
为物块与传送带相对滑动距离，即等于L＋vt。 • (2)工件先减速后反向加速过程中克服摩擦力做功
产生摩擦热的距离为工件与传送带发生相对滑动 的距离。
• (1)工件与皮带间的动摩擦因数μ； • (2)电动机由于传送工件而多消耗的电能。
2021
• (1)工件经多长时间由A端传送到B端？ • (2)此过程中系统产生多少摩擦热？ （3）电动机所做的功是多少？
备注：研究物体运动 时以地面为参考系
2021
一、受力分析与运动分析： (1)刚开始工件受到传送带水平向右的滑动摩擦力而做匀 加速运动。 (2)当工件速度与传送带速度相同时与传送带一起做匀速 运动，二者之间不再有摩擦力。 二、功能关系分析： (1)工件做匀加速运动过程中由于v件<v带，二者发生相 对滑动，工件克服摩擦力做功产生热量。 (2)工件做匀速运动时，不再产生摩擦热。
2021
• 6. 如图1－3－9所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝ 30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速 率运行。现把一质量m＝10 kg的工件(可看做质点)轻轻地 放在皮带的底端，经时间t＝1.9 s后，工件被传送到h＝ 1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，假定最大静摩擦力等于滑 动摩擦力。求：
2021
• 类题通法 • (1)当v0与v同向时，只要传送带足够长，无论v0与v
的大小关系如何，最终一定一起匀速。 • (2)当v0与v反向时，只要传送带足够长，当v0<v时，
工件返回到滑入端，速度大小仍为v0；当v0>v时， 工件返回到滑入端，速度大小为v。 • (3)Q＝μmg·x相，中x相为全过程的相对位移，注意 v0与v同向和反向时的区别。
擦力的作用而做匀减速运动。 • 若工件不能从传送带右端滑出，工件将先匀减速
到v＝0，然后再反向做匀加速直线运动。 • 二、功能关系分析： • (1)工件从传送带右端滑出，则产生摩擦热的距离
为物块与传送带相对滑动距离，即等于L＋vt。 • (2)工件先减速后反向加速过程中克服摩擦力做功
产生摩擦热的距离为工件与传送带发生相对滑动 的距离。
• (1)工件与皮带间的动摩擦因数μ； • (2)电动机由于传送工件而多消耗的电能。
2021
• (1)工件经多长时间由A端传送到B端？ • (2)此过程中系统产生多少摩擦热？ （3）电动机所做的功是多少？
备注：研究物体运动 时以地面为参考系
2021
一、受力分析与运动分析： (1)刚开始工件受到传送带水平向右的滑动摩擦力而做匀 加速运动。 (2)当工件速度与传送带速度相同时与传送带一起做匀速 运动，二者之间不再有摩擦力。 二、功能关系分析： (1)工件做匀加速运动过程中由于v件<v带，二者发生相 对滑动，工件克服摩擦力做功产生热量。 (2)工件做匀速运动时，不再产生摩擦热。
高中物理传送带问题(全面)课件
为动能和内能。
物体沿下坡的传送带下滑
当物体沿下坡的传送带下滑时，重力沿斜面向下的分力使物体加速下滑，摩擦力阻 碍物体下滑。
当物体速度与传送带速度相同时，物体与传送带相对静止，摩擦力消失，物体将做 匀速运动。
物体下滑过程中，若支持力不做功，则重力势能转化为动能，若支持力做负功，则 重力势能转化为动能和内能。
垂直传送带问题
物品在垂直传送带上滑动，需要考 虑物品的初速度、末速度、加速度 以及重力。
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
分析物体在传送带上所受的力 ，包括重力、支持力、摩擦力
和可能存在的其他外力。
确定物体的运动状态
根据受力情况确定物体的运动 状态，如静止、匀速直线运动 、匀加速或匀减速运动等。
根据牛顿第二定律，物体所受的合外力等于物体质量与加速 度的乘积，即$F_{合} = ma$。由于物体受到的滑动摩擦力不 变，因此加速度不变，物体将做匀加速运动。
水平传送带上物体减速
当物体在水平传送带上减速时，物体所受的摩擦力方向与传送带的速度方向相反 ，即为滑动摩擦力。由于滑动摩擦力不变，物体的加速度不变，物体将做匀减速 运动。
应用物理公式解题
根据物体的运动状态和所受的 力，应用物理公式求解问题， 如牛顿第二定律、运动学公式 等。
验证答案的合理性
最后需要验证所得答案的合理 性，确保答案符合实际情况和
物理规律。
水平传送带问题
02
水平传送带上的物体加速
物体在水平传送带上加速时，由于受到传送带的摩擦力作用 ，物体的速度会逐渐增加。此时，物体所受的摩擦力与传送 带的速度方向相同，即为滑动摩擦力。
原理
传送带通过与物品之间的摩擦力来传 输物品，这种摩擦力可以是由带子的 拉力产生的静摩擦力，也可以是由带 子与物品之间的滑动摩擦力。
物体沿下坡的传送带下滑
当物体沿下坡的传送带下滑时，重力沿斜面向下的分力使物体加速下滑，摩擦力阻 碍物体下滑。
当物体速度与传送带速度相同时，物体与传送带相对静止，摩擦力消失，物体将做 匀速运动。
物体下滑过程中，若支持力不做功，则重力势能转化为动能，若支持力做负功，则 重力势能转化为动能和内能。
垂直传送带问题
物品在垂直传送带上滑动，需要考 虑物品的初速度、末速度、加速度 以及重力。
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
分析物体在传送带上所受的力 ，包括重力、支持力、摩擦力
和可能存在的其他外力。
确定物体的运动状态
根据受力情况确定物体的运动 状态，如静止、匀速直线运动 、匀加速或匀减速运动等。
根据牛顿第二定律，物体所受的合外力等于物体质量与加速 度的乘积，即$F_{合} = ma$。由于物体受到的滑动摩擦力不 变，因此加速度不变，物体将做匀加速运动。
水平传送带上物体减速
当物体在水平传送带上减速时，物体所受的摩擦力方向与传送带的速度方向相反 ，即为滑动摩擦力。由于滑动摩擦力不变，物体的加速度不变，物体将做匀减速 运动。
应用物理公式解题
根据物体的运动状态和所受的 力，应用物理公式求解问题， 如牛顿第二定律、运动学公式 等。
验证答案的合理性
最后需要验证所得答案的合理 性，确保答案符合实际情况和
物理规律。
水平传送带问题
02
水平传送带上的物体加速
物体在水平传送带上加速时，由于受到传送带的摩擦力作用 ，物体的速度会逐渐增加。此时，物体所受的摩擦力与传送 带的速度方向相同，即为滑动摩擦力。
原理
传送带通过与物品之间的摩擦力来传 输物品，这种摩擦力可以是由带子的 拉力产生的静摩擦力，也可以是由带 子与物品之间的滑动摩擦力。
高中物理课件4-3 传送带模型
第3节 传送带模型
二、倾斜传送带 1.倾斜传送带的速度与木块的速度同向 【原型题8】如图所示，倾斜传送带长为 L，倾斜角为θ，传送带以速度 v0逆时针转动，物块以速 度 v 从上端滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重 力加速度为 g，分析物块的运动状态并画出物块的运动图像.
第3节 传送带模型
一、水平传送带 3.水平传送带上划痕问题 【原型题7】有一水平足够长的传送带，以 v1＝3m/s 的速度沿顺时针方向匀速运转，传送带右端 与倾角为37°的粗糙固定斜面底端 B 平滑连接，一质量1kg 的小滑块从斜面上 A 点由静止释放， 经过一段时间后，最终停在传送带与斜面的连接处.小滑块与斜面、传送带之间的动摩擦因数均 为0.5，A、B 间距离为4m.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s2，求：
第3节 传送带模型
一、水平传送带
2.物块的速度与传送带的速度反向
总结
(1)传送带长度 L 小于 L0时，物块从传送带左端滑出，无法回到传送带的右端.
(2)传送带足够长：
若传送带的速度小于物块的速度，则物块以传送带的速度回到传送带右端；
若传送带的速度大于等于物块的速度，则物块以原速率回到传送带的右端.
(1)小滑块从释放到第一次到达 B 点经历的时间； (2)小滑块第三次通过 B 点的速度大小； (3)从释放到最终停止，小滑块运动的总路程.
第3节 传送带模型
二、倾斜传送带 1.倾斜传送带的速度与木块的速度同向
笔记
倾斜传送带与水平传送带的分析原理相同. 临界条件：物块与传送带共速，所有问题均基于临界条件分析求解. 无论传送带运动方向如何，当倾斜传送带与物块共速后，物块受到的摩擦力均沿倾斜传送 带向上.
高三物理总复习 牛顿运动定律 传送带模型课件
3.5
时速度仍为v0,在和挡板碰撞中无 机械能损失)
0.5 04
ω/rads-1
28
2005年江苏理综35. 35. (9分)如图所示为车站使用的水平传送带装置的
示意图.绷紧的传送带始终保持3.0m／s的恒定速率
运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为
h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到
系统所产生的热能是多少？
2、 传送带水平匀加速运动 传送带与物体的初速度均为零，传送带的加速度为 a0，则把
物体轻轻的放在传送带上时，物体将在摩擦力的作用下做匀加速 直线运动，而此时物体与传送带之间是静摩擦力还是滑动摩擦力 （即物体与传送带之间是否存在相对滑动）取决于传送带的加速 度与物体在最大静摩擦力作用下产生的加速度为 a 之间的大小关 系，这种情况下则存在着两种情况：
• 如下图所示，传送带的水平部分ab＝2 m， 斜面部分bc＝4 m，bc与水平面的夹角α＝ 37°.一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ＝ 0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v＝2 m/s.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送 到c点，且物体A不会脱离传送带．求物体A从 a点被传送到c点所用的时间．(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
方向的长度可忽略，子弹射穿木块的时间极短,且每次射
入点各不相同,
v0
取g 在被第二颗子弹击中前，木块
向右运动离A点的最大距离是多少？
v1 B L
(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？
(3)木块在传送带上的最终速度多大？
(4)在被第二颗子弹击中前，木块、子弹和传送带这一
L
A
B
度L应满足的条件.
人教版高中物理复习：六类传送带模型 (共49张PPT)
【解析】物体放上传送带以后，开始阶段传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向上的滑动 摩擦力，由于 mgsin θ<μmgcos θ，故物体将加速上行；当物体速度加速到与传送带的速度相等时，摩擦力将 发生突变，由于 mgsin θ<fm＝μmgcos θ，因此物体受到沿斜面向上的静摩擦力与 mgsin θ 平衡而做匀速运动。 (1)设物体的加速度为 a，由牛顿第二定律有： μmgcos θ－mgsin θ＝ma， 物体加速到与传送带的速度 v0 相等时的位移为 x1＝v20a2＝5 m，经历的时间 t1＝va0＝2 s，
3
解析
【解析】(1)物块放到传送带上后先做匀加速运动，若传送带足够长，匀加速运动到与传送带同速后再与传 送带一同向前做匀速运动。 物块匀加速的加速度 a＝μmmg＝μg，时间 t1＝av＝μvg＝4 s。 物块匀加速的位移 x＝12μgt12＝8 m。 因为 20 m>8 m，所以以后物块匀速运动，物块匀速运动的时间 tห้องสมุดไป่ตู้＝L－v x＝204－8 s＝3 s， 所以物块到达传送带右端的时间为：t＝t1＋t2＝7 s。
[例4] 有一倾角为θ＝30°的传送带，长L＝10 m，以v0＝5 m/s的速度匀速向上运动，如图所示。在传送带 底端无初速度地放一物体(可视为质点)，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝√3/2，g取10 m/s2，求： (1)物体从传送带底端运动到顶端所用的时间； (2)物体与传送带的相对位移。
18
解析
2
一、水平传送带匀速运动
[例1] 如图所示，水平传送带两个转动轴轴心相距L＝20 m，正在以v＝4.0 m/s的速度顺时针匀速运动， 某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数为0.1，将该物块从传送带左端无初速地轻放在传送带上， 从左端运动到右端，求：(g取10 m/s2) (1)物块运动的时间； (2)物块与传送带间的相对位移大小； (3)若提高传送带的速度，可以使物块从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短。为使物块运动到另一 端所用的时间最短，求传送带的最小速度及所用的最短时间是多少。
3
解析
【解析】(1)物块放到传送带上后先做匀加速运动，若传送带足够长，匀加速运动到与传送带同速后再与传 送带一同向前做匀速运动。 物块匀加速的加速度 a＝μmmg＝μg，时间 t1＝av＝μvg＝4 s。 物块匀加速的位移 x＝12μgt12＝8 m。 因为 20 m>8 m，所以以后物块匀速运动，物块匀速运动的时间 tห้องสมุดไป่ตู้＝L－v x＝204－8 s＝3 s， 所以物块到达传送带右端的时间为：t＝t1＋t2＝7 s。
[例4] 有一倾角为θ＝30°的传送带，长L＝10 m，以v0＝5 m/s的速度匀速向上运动，如图所示。在传送带 底端无初速度地放一物体(可视为质点)，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝√3/2，g取10 m/s2，求： (1)物体从传送带底端运动到顶端所用的时间； (2)物体与传送带的相对位移。
18
解析
2
一、水平传送带匀速运动
[例1] 如图所示，水平传送带两个转动轴轴心相距L＝20 m，正在以v＝4.0 m/s的速度顺时针匀速运动， 某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数为0.1，将该物块从传送带左端无初速地轻放在传送带上， 从左端运动到右端，求：(g取10 m/s2) (1)物块运动的时间； (2)物块与传送带间的相对位移大小； (3)若提高传送带的速度，可以使物块从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短。为使物块运动到另一 端所用的时间最短，求传送带的最小速度及所用的最短时间是多少。
高中物理《第三章 牛顿运动定律动力学中的传送带模型》课件ppt
第三章 牛顿运动定律
微专题：动力学中的传送带模型
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
解决传送带问题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．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．
第三章 牛顿运动定律
A．t1时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 C．t2～t3时间内，小物块与传送带相对静止不受摩擦力作用 D． 0～t2时间内，小物块运动方向发生了改变，加速度方向也发生了改变
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
练习：水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示为 一水平传送带装置示意图．紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝ 1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的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L＝2 m，取g＝10 m/s2.
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
【解析】 (1)物体在传送带上受力如图所示，物体沿传送带向下匀加速运 动，设加速度为 a.
由题意得 L＝12at2 解得 a＝2.5 m/s2； 由牛顿第二定律得 mgsin α－f＝ma，又 f＝μmgcos α 解得 μ＝ 63＝0.29.
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
传送带模型可分为水平传送带和倾斜传送带，物体在传送带上 运动的各种情况如下表：
1．水平传送带模型
项目 情景 1 情景 2
情景 3
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)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，滑块一直减速达到左端 (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 v0
微专题：动力学中的传送带模型
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
解决传送带问题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．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．
第三章 牛顿运动定律
A．t1时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 C．t2～t3时间内，小物块与传送带相对静止不受摩擦力作用 D． 0～t2时间内，小物块运动方向发生了改变，加速度方向也发生了改变
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
练习：水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示为 一水平传送带装置示意图．紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝ 1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的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L＝2 m，取g＝10 m/s2.
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
【解析】 (1)物体在传送带上受力如图所示，物体沿传送带向下匀加速运 动，设加速度为 a.
由题意得 L＝12at2 解得 a＝2.5 m/s2； 由牛顿第二定律得 mgsin α－f＝ma，又 f＝μmgcos α 解得 μ＝ 63＝0.29.
第三章 牛顿运动定律
理清教材 突破核心 突出特色
传送带模型可分为水平传送带和倾斜传送带，物体在传送带上 运动的各种情况如下表：
1．水平传送带模型
项目 情景 1 情景 2
情景 3
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)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，滑块一直减速达到左端 (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 v0
人教版高中物理复习：六类传送带模型 (共49张PPT)
Δs＝s－s′＝0.75 m。
解得 a2＝2.0 m/s2。
10
解析
(3)设平板与地面间动摩擦因数为 μ2，由 a2＝2 m/s2 且 Ma2＝(F＋μ1mg)－μ2(mg＋Mg) 代入数值得 μ2＝0.2 由于 μ2>μ1，共速后煤块将仍以加速度大小 a1 匀减速运动，直到停止，而平板以加速度大小 a3 匀减速运动 Ma3＝μ2(mg＋Mg)－μ1mg 得 a3＝2.25 m/s2，运动时间为 t3＝av3′＝49 s 所以全程，平板的位移为 s 板＝0＋v′2t0＋t3＝3167 m 煤块的位移 s 煤＝2va21＝98 m 煤块不从平板上滑下，则平板车的最短长度即煤块与平板的位移之差，即 L＝s 煤－s 板＝0.65 m。 【答案】(1)0.75 m (2)2.0 m/s2 (3)0.65 m
11
小结
传送带以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动，起始时刻把物体轻放在传送带上，则物体在摩擦力 作用下做匀加速直线运动，而此时物体与传送带之间是静摩擦力还是滑动摩擦力(即物体与传送带之间 是否存在相对滑动)，取决于传送带的加速度a与物体在最大静摩擦力作用下产生的加速度a0之间的关系 (认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)： (1)如果物体与传送带相对静止，此时摩擦力为静摩擦力，对物体由牛顿第二定律得，f＝ma≤μmg，故 需要满足a≤μg。 (2)当a>μg时，物体与传送带间的最大静摩擦力不足以使物体产生a如此大的加速度，因此二者之间必然 发生相对滑动，物体将在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，其加速度大小为μg。不管是哪种情况，摩擦 力均为动力。
8
二、水平传送带加速运动
[例2] 如图所示，一水平的足够长的传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面。传送带上左端 放置一质量为m＝1 kg的煤块(视为质点)，煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数均为μ1＝ 0.1。初始时，传送带与煤块及平板都是静止的。现让传送带以恒定的水平向右的加速度a＝3 m/s2开始 运动，当其速度达到v＝1.5 m/s后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一 段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，随后，在平稳滑上右端平板上的同时，在平板右侧施加一 个水平恒力F＝17 N，F作用了0.5 s时煤块与平板速度恰相等，此时刻撤去F。最终煤块没有从平板上滑 下，已知平板质量M＝4 kg(重力加速度为g＝10 m/s2)，问： (1)传送带上黑色痕迹的长度； (2)有F作用期间平板的加速度大小； (3)平板上表面至少多长？(计算结果保留两位有效数字)
传送带模型和滑块(第一课堂)高中一年级物理精品教学课件PPT
5
A运动到B所需的时间。(g取10 m/s2)
解析 刚将物体无初速度地放上传送带时,物体做加速运动,受力如图甲所
示,
由牛顿第二定律得
x轴方向上:mgsin 30°+f=ma1
y轴方向上:N-mgcos 30°=0
又f=μN
联立解得a1=g(sin 30°+μcos 30°)=8 m/s2
物体加速到与传送带速度相等所用的时间为
2
2
解得v0=6 m/s。
答案 (1)3 m/s2
1.5 m/s2
(2)6 m/s
变式训练2如图所示,厚度不计的木板A长l=5 m,质量M=5 kg,放在水平地面
上。在A上距右端s=3 m处放一物体B(大小不计),其质量m=2 kg,已知A、B
间的动摩擦因数μ1=0.1,A与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,原来系统静止。
2
a
=
=3
m/s
1
动,设其加速度大小为a1,则有
木板 B 向右做匀加速运动,设其加速度大小为 a2,则有 a2=
=1.5 m/s2。
(2)A刚好没有从B上滑下来,则A滑到B最右端时的速度和B的速度相同,设
为v,则有v=v0-a1t
v=a2t
0 +
位移关系:L=
t- t
一质量为m=1 kg的小滑块,滑块可视为质点,滑块与传送带间的动摩擦因
数μ=0.2,传送带长L=2 m,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)滑块从传送带左端到右端的时间;
(2)滑块相对传送带滑行的位移的大小。
解析 (1)滑块在传送带上滑行时的加速度
a= =
A运动到B所需的时间。(g取10 m/s2)
解析 刚将物体无初速度地放上传送带时,物体做加速运动,受力如图甲所
示,
由牛顿第二定律得
x轴方向上:mgsin 30°+f=ma1
y轴方向上:N-mgcos 30°=0
又f=μN
联立解得a1=g(sin 30°+μcos 30°)=8 m/s2
物体加速到与传送带速度相等所用的时间为
2
2
解得v0=6 m/s。
答案 (1)3 m/s2
1.5 m/s2
(2)6 m/s
变式训练2如图所示,厚度不计的木板A长l=5 m,质量M=5 kg,放在水平地面
上。在A上距右端s=3 m处放一物体B(大小不计),其质量m=2 kg,已知A、B
间的动摩擦因数μ1=0.1,A与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,原来系统静止。
2
a
=
=3
m/s
1
动,设其加速度大小为a1,则有
木板 B 向右做匀加速运动,设其加速度大小为 a2,则有 a2=
=1.5 m/s2。
(2)A刚好没有从B上滑下来,则A滑到B最右端时的速度和B的速度相同,设
为v,则有v=v0-a1t
v=a2t
0 +
位移关系:L=
t- t
一质量为m=1 kg的小滑块,滑块可视为质点,滑块与传送带间的动摩擦因
数μ=0.2,传送带长L=2 m,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)滑块从传送带左端到右端的时间;
(2)滑块相对传送带滑行的位移的大小。
解析 (1)滑块在传送带上滑行时的加速度
a= =
高中物理传送带微课PPT课件
A. 物块将仍落在Q点
P
B. 物块将会落在Q点的左边
C. 物块将会落在Q点的右边
传送带不动时，物体由皮带顶端A从静止开始 下滑到皮带底端B用的时间为t ，则：（ B、C、D ）
A. 当皮带向上运动时，物块由A 滑到B 的时间一定大于t B. 当皮带向上运动时，物块由A 滑到B 的时间一定等于t C. 当皮带向下运动时，物块由A 滑到B 的时间可能等于t D. 当皮带向下运动时，物块由A 滑到B 的时间可能小于t
数为μ= 3 求工件传送到顶端所需时间。
5
v
30°
例3：如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以 10m/s的速度转动,传送带长度为16m。
1)物体无初速轻放于A端，传送带顺时针转动，接触 面动摩擦因数为0.5，求从A到B的时间
2)物体无初速轻放于A端，传送带逆时针转动，接触 面动摩擦因数为0.5，求从A到B的时间
3)物体无初速轻放于A端，传送带逆时针转动，接触 面动摩擦因数为0.8，求从A到B的时间
4)物体以5m/s的速度冲下斜面……
课堂练习
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，如图
7所示，再把物块放到P点自由滑下，则：( A )
传送带问题
水平传送带
v0
v
v
v0 v
例1. 某流水线两台机器之间距离为270m，A机器工件 输出速度为2m/s，B机器输入速度也必须是2m/s，为了
尽快地把工件从A机器输送到B机器，某人设计了以下方
案：让A机器输出的工件先经过一个高速传送带P，再经
过一个低速传送带Q，最后输入B机器。若已知工件与传
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
擦力的作用而做匀减速运动。 • 若工件不能从传送带右端滑出，工件将先匀减速
到v＝0，然后再反向做匀加速直线运动。 • 二、功能关系分析： • (1)工件从传送带右端滑出，则产生摩擦热的距离
为物块与传送带相对滑动距离，即等于L＋vt。 • (2)工件先减速后反向加速过程中克服摩擦力做功
产生摩擦热的距离为工件与传送带发生相对滑动 的距离。
• (1)工件经多长时间由A端传送到B端？ • (2)此过程中系统产生多少摩擦热？ （3）电动机所做的功是多少？
备注：研究物体运动 时以地面为参考系
4
一、受力分析与运动分析： (1)刚开始工件受到传送带水平向右的滑动摩擦力而做匀 加速运动。 (2)当工件速度与传送带速度相同时与传送带一起做匀速 运动，二者之间不再有摩擦力。 二、功能关系分析： (1)工件做匀加速运动过程中由于v件<v带，二者发生相 对滑动，工件克服摩擦力做功产生热量。 (2)工件做匀速运动时，不再产生摩擦热。
6
[命题角度三]如图1－3－2所示，若传送带沿逆时针 方向转动，且v＝5 m/s，试分析当工件以初速度 v0＝3 m/s和v0＝7 m/s时，工件的运动情况，并 求出该过程产生的摩擦热。
7
• 一、受力分析与运动分析： • (1)v0与v反向，工件受到与运动方向相反的摩擦
力而做匀减速直线运动。 • (2)若工件从传送带右端滑出，工件将一直受到摩
8
• 类题通法 • (1)当v0与v同向时，只要传送带足够长，无论v0与v
的大小关系如何，最终一定一起匀速。 • (2)当v0与v反向时，只要传送带足够长，当v0<v时，
工件返回到滑入端，速度大小仍为v0；当v0>v时， 工件返回到滑入端，速度大小为v。 • (3)Q＝μmg·x相，中x相为全过程的相对位移，注意 v0与v同向和反向时的区别。
Q＝f滑·x相对 (2)对物体：Wf＋WG＝ΔEk
3
类型一、水平传送带模型
• [命题角度一]如图1－3－1所示，水平传送带以v＝5 m/s的恒 定速度运动，传送带长L＝7.5 m，今在其左端A将一m＝1 kg 的工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端B，已知工件 与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，试求：(g＝10 m/s2)
B．μmgL＋2(1)mv2
• C.2(1)mv2
D．mv2
解析：选D 由于A、B间的距离足够长，所以运送过程
中物体先加速后匀速，而匀速阶段不消耗电能。所以W＝mv2/2 ＋Q，而Q＝Ffx相，x相＝x带－x物，x带＝vt，x物＝vt/2，Ff＝ma＝ mv/t，则有Q＝t(mv)·2(vt)＝2(1)mv2，所以W＝mv2/2＋mv2/2 ＝mv2。
传送带模型分析
1
传送带模型分类
1．水平传送带 （1）物体与传送带运动方向相同 （2）物体与传送带运动方向相反
2．倾斜传送带 （1）物体与传送带运动方向相同 （2）物体与传送带运动方向相反
2
传送带模型分析方法
1．受力分析 根据v物、v带的大小和方向关系判断物体所受摩擦力 的大小和方向，注意摩擦力的大小和方向在v物＝v带 时易发生突变。 2．运动分析 根据v物、v带的大小和方向关系及物体所受摩擦力情 况判断物体的运动规律。（匀速，匀加速，匀减速） 3．功能关系分析 (1)对系统：W电＝ΔEk＋ΔEp＋Q
• C．2.5 s,4 m/s
D．1 s,4 m/s
10
• 3．如图1－3－6所示，由理想电动机带动的传送带 以速度v保持水平方向匀速运动，把在A处无初速度 放入的一工件(其质量为m)运送到B处。已知A、B之 间的距离为L(L足够长)，则该电机每传送完这样一个 工件需消耗的电能为( )
• A．μmgL
11
• 4.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图1－3－7 所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持 恒定的速率v＝1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的行李无初速 度放在A处，传送带对行李的 图1－3－7
• 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，设行李与传送带之间的 动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2 m，g取10 m/s2。
• (1)物体由A端运动到B端的时间； • (2)系统因摩擦产生的热量。
一、受力分析与运动分析：
(1)开始时物体沿斜面方向受重力沿斜面向下的分力与斜面对它沿斜面向下的
摩擦力而做匀加速直线运动。
(2)当v物＝v带时，先判断物体所受重力沿斜面向下的分力与摩擦力的大小关
• (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。
• (2)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，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。
12
• 类型二 倾斜传送带模型
13
• [命题角度一]如图1－3－3所示，传送带与地面的 夹角θ＝37°，A、B两端间距L＝16 m，传送带以 速度v＝10 m/s，沿顺时针方向运动，物体m＝1 kg， 无初速度地放置于A端，它与传送带间的动摩擦因 数μ＝0.5，试求：
9
• 2.如图1－3－5所示，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，小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2。若A端 与B端相距4 m，则小物体由A端到B端所经历的时间 和物体到B端时的速度大小分别为( )
• A．2.5 s,2 m/s
B．1 s,2 m/s
5
• [命题角度二] • (1)若工件以v0＝3 m/s的速度滑上传送带，工件
由A端到B端的时间及系统摩擦热为多少？ • (2)若工件以v0＝7 m/s的速度滑上传送带呢？
一、受力分析与运动分析： (1)工件以3 m/s的速度滑上传送带时，由于v件<v带，工件 受水平向右的滑动摩擦力做匀加速运动。 (2)工件以7 m/s的速度滑上传送带动摩擦力做匀减速运动。 (3)当v件＝v带时二者一起做匀速直线运动。 二、功能关系分析： 系统的摩擦热只产生在工件与传送带发生相对运动的阶段。
到v＝0，然后再反向做匀加速直线运动。 • 二、功能关系分析： • (1)工件从传送带右端滑出，则产生摩擦热的距离
为物块与传送带相对滑动距离，即等于L＋vt。 • (2)工件先减速后反向加速过程中克服摩擦力做功
产生摩擦热的距离为工件与传送带发生相对滑动 的距离。
• (1)工件经多长时间由A端传送到B端？ • (2)此过程中系统产生多少摩擦热？ （3）电动机所做的功是多少？
备注：研究物体运动 时以地面为参考系
4
一、受力分析与运动分析： (1)刚开始工件受到传送带水平向右的滑动摩擦力而做匀 加速运动。 (2)当工件速度与传送带速度相同时与传送带一起做匀速 运动，二者之间不再有摩擦力。 二、功能关系分析： (1)工件做匀加速运动过程中由于v件<v带，二者发生相 对滑动，工件克服摩擦力做功产生热量。 (2)工件做匀速运动时，不再产生摩擦热。
6
[命题角度三]如图1－3－2所示，若传送带沿逆时针 方向转动，且v＝5 m/s，试分析当工件以初速度 v0＝3 m/s和v0＝7 m/s时，工件的运动情况，并 求出该过程产生的摩擦热。
7
• 一、受力分析与运动分析： • (1)v0与v反向，工件受到与运动方向相反的摩擦
力而做匀减速直线运动。 • (2)若工件从传送带右端滑出，工件将一直受到摩
8
• 类题通法 • (1)当v0与v同向时，只要传送带足够长，无论v0与v
的大小关系如何，最终一定一起匀速。 • (2)当v0与v反向时，只要传送带足够长，当v0<v时，
工件返回到滑入端，速度大小仍为v0；当v0>v时， 工件返回到滑入端，速度大小为v。 • (3)Q＝μmg·x相，中x相为全过程的相对位移，注意 v0与v同向和反向时的区别。
Q＝f滑·x相对 (2)对物体：Wf＋WG＝ΔEk
3
类型一、水平传送带模型
• [命题角度一]如图1－3－1所示，水平传送带以v＝5 m/s的恒 定速度运动，传送带长L＝7.5 m，今在其左端A将一m＝1 kg 的工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端B，已知工件 与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，试求：(g＝10 m/s2)
B．μmgL＋2(1)mv2
• C.2(1)mv2
D．mv2
解析：选D 由于A、B间的距离足够长，所以运送过程
中物体先加速后匀速，而匀速阶段不消耗电能。所以W＝mv2/2 ＋Q，而Q＝Ffx相，x相＝x带－x物，x带＝vt，x物＝vt/2，Ff＝ma＝ mv/t，则有Q＝t(mv)·2(vt)＝2(1)mv2，所以W＝mv2/2＋mv2/2 ＝mv2。
传送带模型分析
1
传送带模型分类
1．水平传送带 （1）物体与传送带运动方向相同 （2）物体与传送带运动方向相反
2．倾斜传送带 （1）物体与传送带运动方向相同 （2）物体与传送带运动方向相反
2
传送带模型分析方法
1．受力分析 根据v物、v带的大小和方向关系判断物体所受摩擦力 的大小和方向，注意摩擦力的大小和方向在v物＝v带 时易发生突变。 2．运动分析 根据v物、v带的大小和方向关系及物体所受摩擦力情 况判断物体的运动规律。（匀速，匀加速，匀减速） 3．功能关系分析 (1)对系统：W电＝ΔEk＋ΔEp＋Q
• C．2.5 s,4 m/s
D．1 s,4 m/s
10
• 3．如图1－3－6所示，由理想电动机带动的传送带 以速度v保持水平方向匀速运动，把在A处无初速度 放入的一工件(其质量为m)运送到B处。已知A、B之 间的距离为L(L足够长)，则该电机每传送完这样一个 工件需消耗的电能为( )
• A．μmgL
11
• 4.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图1－3－7 所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持 恒定的速率v＝1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的行李无初速 度放在A处，传送带对行李的 图1－3－7
• 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，设行李与传送带之间的 动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2 m，g取10 m/s2。
• (1)物体由A端运动到B端的时间； • (2)系统因摩擦产生的热量。
一、受力分析与运动分析：
(1)开始时物体沿斜面方向受重力沿斜面向下的分力与斜面对它沿斜面向下的
摩擦力而做匀加速直线运动。
(2)当v物＝v带时，先判断物体所受重力沿斜面向下的分力与摩擦力的大小关
• (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。
• (2)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，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。
12
• 类型二 倾斜传送带模型
13
• [命题角度一]如图1－3－3所示，传送带与地面的 夹角θ＝37°，A、B两端间距L＝16 m，传送带以 速度v＝10 m/s，沿顺时针方向运动，物体m＝1 kg， 无初速度地放置于A端，它与传送带间的动摩擦因 数μ＝0.5，试求：
9
• 2.如图1－3－5所示，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，小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2。若A端 与B端相距4 m，则小物体由A端到B端所经历的时间 和物体到B端时的速度大小分别为( )
• A．2.5 s,2 m/s
B．1 s,2 m/s
5
• [命题角度二] • (1)若工件以v0＝3 m/s的速度滑上传送带，工件
由A端到B端的时间及系统摩擦热为多少？ • (2)若工件以v0＝7 m/s的速度滑上传送带呢？
一、受力分析与运动分析： (1)工件以3 m/s的速度滑上传送带时，由于v件<v带，工件 受水平向右的滑动摩擦力做匀加速运动。 (2)工件以7 m/s的速度滑上传送带动摩擦力做匀减速运动。 (3)当v件＝v带时二者一起做匀速直线运动。 二、功能关系分析： 系统的摩擦热只产生在工件与传送带发生相对运动的阶段。