高考物理中的传送带模型和滑块木板模型完整版
高一【传送带模型和滑块—木板模型】优质新授课件
解析:(1)分别对物块 A、木板 B 进行受力分析可知,A 在 B 上向右做匀减 速运动,设其加速度大小为 a1,则有 a1=μmmAAg=3 m/s2 木板 B 向右做匀加速运动,设其加速度大小为 a2,则有 a2=μmmBAg=1.5 m/s2。
货物与传送带间的动摩擦因数 μ= 23。求货物从 A 端运送到 B 端所需的时 间。(g 取 10 m/s2)
解析:以货物为研究对象,由牛顿第二定律得 μmgcos 30°-mgsin 30°=ma,解得 a=2.5 m/s2 货物匀加速运动时间 t1=va=2 s 货物匀加速运动位移 x1=12at21=5 m 然后货物做匀速运动,运动位移 x2=L-x1=5 m 匀速运动时间 t2=xv2=1 s 货物从 A 到 B 所需的时间 t=t1+t2=3 s。 答案:3 s
(2)滑块和传送带在t1时间内有相对运动,传送带的位移x2=vt1=2×1 m= 2m
滑块相对传送带的位移 Δx=x2-x1=2 m-1 m=1 m。 [答案] (1)1.5 s (2)1 m
针对训练 1.某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带 与地面的夹角 θ=30°,传送带两端 A、B 的距离 L=10 m,传送带以 v=5 m/s 的恒定速度匀速向上运动。在传送带底端 A 轻放上一质量 m=5 kg 的货物,
答案:A
2. (多选)如图所示,质量为m1的足够长木板静止在光滑水平地面上,其上 放一质量为m2的木块。t=0时刻起,给木块施加一水平恒力F。分别用 a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小。下列图中可能符合 运动情况的是( )
(完整版)高中物理传送带模型(解析版)
送带模型1.模型特征(1)水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(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情景3(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(2)倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(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加速情景3(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a1加速后以a2加速(6)可能一直减速情景4(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(4)可能一直减速2. 注意事项(1)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(2)传送带与物体运动的牵制。
牛顿第二定律中a 是物体对地加速度,运动学公式中S 是物体对地的位移,这一点必须明确。
(3) 分析问题的思路:初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。
【典例1】如图所示,传送带的水平部分长为L ,运动速率恒为v ,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间可能是( )A.L v +v 2μgB.L vC.2L μgD.2L v【答案】 ACD【典例2】如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,动摩擦因数μ=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/s 2.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. 【答案】 (1)4 s (2)2 s【典例3】如图所示,与水平面成θ=30°的传送带正以v =3 m/s 的速度匀速运行,A 、B 两端相距l =13.5 m 。
(完整版)高中物理传送带模型
一、水平传送带:情景图示滑块可能的运动情况情景1 ⑴可能一直加速⑵可能先加速后匀速情景2 ⑴vv=,一直匀速⑵vv>,一直减速或先减速后匀速⑶vv<,一直加速或先加速后匀速情景3 ⑴传送带较短,一直减速到左端⑵传送带足够长,滑块还要被传回右端:①vv>,返回时速度为v②vv<,返回时速度为v二、倾斜传送带:情景图示滑块可能的运动情况情景1 ⑴可能一直加速⑵可能先加速后匀速⑶可能从左端滑落情景21.可能一直加速⑵可能先加速后匀速⑶可能先以1a加速,后以2a加速情景31可能一直加速⑵可能一直匀速⑶可能先加速后匀速⑷可能先减速后匀速⑸可能先以1a加速,后以2a加速情景4 ⑴可能一直加速⑵可能一直减速⑶可能先减速到0,后反向加速1、如图所示为火车站使用的传送带示意图,绷紧的传送带水平部分长度L =4 m ,并以s m v /10=的速度向右匀速运动。
现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,取2/10s m g =。
(1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端。
(2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,传送带速度的大小应满足什么条件?2、如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s 的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角︒=30θ. 现把质量为10 kg 的工件轻轻地放在传送带底端P 处,由传送带传送至顶端Q 处.已知P 、Q 之间的距离为4 m ,工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,取2/10s m g = (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.3、(讲逆时针)如图所示,倾角为37°、长为L=16m 的传送带,转动速度为s m v /10=,在传送带顶端A 处无初速地释放一个质量为kg m 5.0=的物体,已知物体与传送带间的动摩擦因数5.0=μ,取2/10s m g =。
高考物理总复习 专题强化三 动力学中的“传送带”和“滑块—滑板”模型
【关键能力·分层突破】 模型一 “传送带”模型 1.模型特点 传送带在运动过程中,会涉及很多的力,是传送带模型难点的原因, 例如物体与传送带之间是否存在摩擦力,是滑动摩擦力还是静摩擦力 等;该模型还涉及物体相对地面的运动以及相对传送带的运动等;该 模型还涉及物体在传送带上运动时的能量转化等. 2.“传送带”问题解题思路
【跟进训练】 3.光滑水平面上停放着质量M=2 kg的平板小车,一个质量为m=1 kg的小滑块(视为质点)以v0=3 m/s的初速度从A端滑上小车,如图所 示.小车长l=1 m,小滑块与小车间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10 m/s2,从小滑块滑上小车开始计时,1 s末小滑块与小车B端的距离为 ()
香皂盒的质量为m=20 g,香皂及香皂盒的总质量为M=100 g,香皂盒与 传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,风洞区域的宽度为L=0.6 m,风可以 对香皂盒产生水平方向上与传送带速度垂直的恒定作用力F=0.24 N,假设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,香皂盒可看作质点,取重力加速度g=10 m/s2 ,试求:
A.滑块A与木板B之间的动摩擦因数为0.1 B.当F=10 N时木板B的加速度为4 m/s2 C.木板B的质量为3 kg D.滑2·山西临汾联考]某生产车间对香皂包 装进行检验,为检验香皂盒里是否有香皂,让
香皂盒在传送带上随传送带传输时(可视为匀 速),经过一段风洞区域,使空皂盒被吹离传 送带,装有香皂的盒子继续随传送带一起运动
,如图所示.已知传送带的宽度d=0.96 m,香 皂盒到达风洞区域前都位于传送带的中央.空
答案:BCD
命题分析
试题情境
属于综合性题目,以板块模型为素材创设学习探索问 题情境
新教材高中物理精品课件 动力学和能量观点的综合应用(二)——“传送带”和“滑块—木板”模型
(1)小物块和长木板的加速度各为多大;
(2)长木板的长度;
图2
(3)通过计算说明:互为作用力与反作用力的摩擦力 0.5 m/s2 (2)3 m (3)见解析
解析 (1)长木板与小物块间摩擦力Ff=μmg=4 N
小物块的加速度 a1=F-mFf=2 m/s2 长木板的加速度 a2=FMf=0.5 m/s2。 (2)小木块对地位移 x1=21a1t2=4 m 长木板对地位移 x2=12a2t2=1 m 长木板长L=x1-x2=3 m。 (3)摩擦力对小物块做功W1=-Ffx1=-16 J
解得 h≥3.6 m。
题
干
答案 (1)4 m/s (2)h<3.0 m (3)x=2 h-3(m) h≥3.6 m
倾斜传送带问题
【例 2】 (多选)(2021·山东日照市模拟)如图 2 所示,现将一长
为 L、质量为 m 且分布均匀的金属链条通过装有传送带的
斜面输送到高处。斜面与传送带靠在一起连成一直线,与
水平方向夹角为 θ,斜面部分光滑,链条与传送带之间的动
摩擦因数为常数。传送带以较大的恒定速率顺时针转动。
已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时,支持力都均
图2
匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上,当位于
传送带部分的长度为L4时,链条恰能保持静止。现将链条从位于传送带部分的长度
为L3的位置由静止释放,则下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦
物块受到的摩擦力为Ff=ma3=1.6 N 此过程运动t2=t0-t1=1 s的位移为 x2=v1t2+12a3t22=(4×1+12×0.8×12) m=4.4 m
所以摩擦力做的功为 W=μmgx1+Ffx2=23.04 J。
秘籍04 滑块板块模型和传送带模型(教师版)-备战2024年高考物理抢分秘籍
秘籍04滑块木板模型和传送带模型一、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,设板长为L ,滑块(可视为质点)位移大小为x 块,滑板位移大小为x 板。
同向运动时:L =x 块-x 板.反向运动时:L =x 块+x 板.不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动).5.分析板块模型的思路二、传送带模型(摩擦力方向一定沿斜面向上)3.划痕问题:滑块与传送带的划痕长度Δx等于滑块与传送带的相对位移的大小,若有两次相对运动且两次相对运动方向相同,Δx=Δx1+Δx2(图甲);若两次相对运动方向相反,Δx等于较长的相对位移大小.(图乙)4.功能关系分析:(1)功能关系分析:W=ΔE k+ΔE p+Q。
(2)对W和Q的理解传送带克服摩擦力做的功:W=fx;传。
产生的内能:Q=fx相对【题型一】滑块木板模型A.地面对木板的摩擦力方向水平向右B.地面对木板的摩擦力大小为9NA.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.6B.当水平拉力增大时,小滑块比长木板先相对地面发生滑动C.小滑块的质量为2kgF=时,长木板的加速度大小为2m/s D.当水平拉力12N【答案】AC【详解】A.设小滑块质量为m,小滑块与长木板之间的动摩擦数为A.若只增大M,则小滑块能滑离木板B.若只增大v0,则小滑块在木板上运动的时间变长【答案】(1)15 4a g=,方向沿斜面向下,【详解】(1)A第一次碰挡板前,系统相对静止,之间无摩擦。
碰后,对A.木板的长度为2mB.木板的质量为1kgC.木板运动的最大距离为2mD.整个过程中滑块B的位移为0【答案】D【详解】B.对两滑块受力分析,根据牛顿第二定律可得a=A依题意,相遇前木板匀加速,由牛顿第二定律,有μm g由图可知,木板的长度为A.滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5B.长木板C.t=9s时长木板P停下来D.长木板P 【答案】C【详解】A.由乙图可知,力F在5s时撤去,此时长木板PA .122v v =B .弹簧弹性势能的最大值为2118mv C .图甲所示的情况,滑块压缩弹簧被弹回后回到长木板右端时,滑块的速度为D .图甲所示的情况,滑块压缩弹簧被弹回后回到长木板右端时,滑块的速度大小为【答案】BD【详解】CD .如图甲,设滑块被弹簧弹开,运动到长木板右端时的速度为v 3,系统的合外力为零,系统动量守恒,滑块压缩弹簧被弹回后恰好可以到达A 的右端,由动量守恒定律得132mv mv =解得3112v v =故C 错误,D 正确;AB .如图甲,弹簧被压缩到最短时两者速度相同,设为v ,弹簧最大弹性势能为长木板到弹簧被压缩到最短的过程,由动量守恒定律和能量守恒定律12mv mv=()22112p 11222mv mv mg x x E μ=⨯+++A .滑块A 的质量为4kgB .木板B 的质量为1kgC .当10N F =时木板B 加速度为24m/sD .滑块A 与木板B 间动摩擦因数为0.1【答案】BC【详解】ABD .根据题意,由图乙可知,当拉力等于8N ,滑块【答案】(1)1.5m/s;1.5m/s;(2【详解】(1)由于A与B之间的动摩擦因数及均相对斜面静止,小球在由释放到碰【答案】(1)3m/s;(2)2m/s;(3)不能与1A B【典例1】如图所示,某快递公司为提高工作效率,利用传送带传输包裹,水平传送带长为4m ,由电动机驱动以4m/s 的速度顺时针转动。
滑块、木板模型和传送带模型课件
图3
传送带模型
1.问题的特点 (1)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. (2)当物体与传送带相对滑动时,物体与传送带间有滑动摩擦力,这时物 体与传送带间会有相对滑动的位移. (3)若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将 受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同速度, 相对传送带静止为止,因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反.
滑块—木板模型和传送带模型
滑块—木板模型
1.问题的特点 滑块—木板类问题涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动. 2.常见的两种位移关系 滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板向同一方向运 动,则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板向相反 方向运动,则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度.
【答案】 (1)10 m/s2 (2)1 s 7 m (3)(2+2 2) s
分析传送带问题的三个步骤 (1)初始时刻,根据 v 物、v 带的关系,确定物体的受力情况,进而确定物 体的运动情况. (2)根据临界条件 v 物=v 带确定临界状态的情况,判断之后的运动形式. (3)运用相应规律,进行相关计算.
3.解题方法 此类问题涉及两个物体、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),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.求解中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.
高考物理中的传送带模型和滑块-木板模型汇编
传送带模型1.模型特征 (1)水平传送带模型(2)2.分析传送带问题的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,判断物体能否与传送带保持相对静止。
1.(多选)如图,一质量为m的小物体以一定的速率v0滑到水平传送带上左端的A点,当传送带始终静止时,已知物体能滑过右端的B点,经过的时间为t0,则下列判断正确的是().A.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体也能滑过B点,且用时为t0B.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零,然后向左加速,因此不能滑过B点C.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v=v0时,物体将一直做匀速运动滑过B点,用时一定小于t0D.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v>v0时,物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点,用时一定小于t02.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v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。
已知v2>v1,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.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3.如图所示,水平传送带以速度v1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与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带。
不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。
正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是()4.物块m在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示。
高考物理总复习 第三单元 牛顿运动定律 微专题3 滑块木板模型、传送带模型(含解析)
微专题3 滑块木板模型、传送带模型一传送带模型传送带问题为高中动力学问题中的难点,需要考生对传送带问题准确地做出动力学过程分析。
1.抓住一个关键:在确定研究对象并进行受力分析之后,首先判定摩擦力的突变(含大小和方向)点,给运动分段。
传送带传送的物体所受摩擦力,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
物体在传送带上运动时的极值问题,不论是极大值,还是极小值,也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻,v物与v传相同的时刻是运动分段的关键点。
判定运动中的速度变化(相对运动方向和对地速度变化)的关键是v物与v传的大小与方向,二者的大小和方向决定了此后的运动过程和状态。
2.注意三个状态的分析——初态、共速、末态3.传送带思维模板模型1水平传送带模型水平传送带又分为三种情况:物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。
情景图示滑块可能的运动情况情景1 (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2 (1)v0=v时,一直匀速(2)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(3)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速情景3 (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。
当v0>v时,返回时速度为v,当v0<v时,返回时速度为v0例1如图甲所示,水平方向的传送带顺时针转动,传送带速度大小v=2 m/s 不变,两端A、B间距离为 3 m。
一物块从B端以v0=4 m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,g=10 m/s2。
物块从滑上传送带至离开传送带的过程中,速度随时间变化的图象是图乙中的( )。
甲乙解析物块B刚滑上传送带时,速度向左,由于物块与传送带间的摩擦作用,使得它做匀减速运动,加速度大小a=μg=4 m/s2,当物块的速度减小到零时,物块前进的距离s=m=2 m,其值小于AB的长3 m,故物块减速到零后仍在传送带上,所以它会随传送带向右运动,其加速度的大小与减速时是相等的,当其速度与传送带的速度相等时物块向右滑行的距离s'= m=0.5 m,其值小于物块向左前进的距离,说明物块仍在传送带上,以后物块相对于传送带静止,其速度等于传送带的速度,所以B项正确。
2021高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律专题五动力学中的“传送带”模型和“滑块_木板”模型课件
牛顿运动定律专题五动力学中 的“传送带〞模型和“滑块_木板
(2020·四川三台中学月考)(多选)如图所示,水平方向的传〞送模带型顺课时件 针转动, 传送带速度大小恒为 v=2 m/s,一物块从 B 端以初速度 v0=4 m/s 滑上传送带, 物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.4,g 取 10 m/s2,下列判断正确的是( )
时与挡杆发生碰撞,已知碰撞时间极短,不计碰撞过程的能
量损失。则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中,下列工件运
动的 v -t 图象可能正确的是( )
牛顿运动定律专题五动力学中 的“传送带〞模型和“滑块_木板 〞模型课件
解析:工件与弹性挡杆发生碰撞前可能先做匀加速运动,当工件与传送带共速后一起与传送 带做匀速运动; 工件与弹性挡杆碰撞后以等大的速度反向弹回,向左做匀减速运动,因工件加速过程和减 速过程中所受滑动摩擦力不变,所以两过程中加速度不变,速度减到零后再反向向右加速, 到达挡杆位置时又与传送带达到共速,同时被反向弹回,以后重复原来的过程,故 C 正确, B、D 错误;
解析:物体从高为 h 的光滑斜面顶端滑下,由
牛顿运动定律专题五动力学中 的“传送带〞模型和“滑块_木ห้องสมุดไป่ตู้ 〞模型课件
若传送带逆时针匀速转动,物体滑上传送带
动能定理可得 mgh=12mv2A,代入数据可解得 物体滑上传送带 A 端的瞬时速度 vA=4 m/s,
2025版高考物理全程一轮复习第三章牛顿运动定律专题强化五传送带模型和“滑块_木板”模型课件
答案:AC
考向2 动力学中的倾斜传送带问题 例2 (多选)某快递公司用倾斜传送带运送包裹,如图所示.包裹被轻 放在传送带的底端,在经过短暂的加速过程后,与传送带达到共速, 最终被运送到传送带的顶端.若传送带运行速度一定,包裹与传送带 间的动摩擦因数相同,则( ) A.在包裹加速运动阶段,传送带对包裹的作用力方向竖直向上 B.传送带倾斜角度越大,包裹在传送带上所受的静摩擦力越大 C.传送带倾斜角度越大,包裹加速所需时间越长 D.包裹越重,从传送带的底端运送到顶端所需要的时间越长
则:
(1)在F的作用下,长木板的加速度为多大?
答案:3 m/s2 解析:(1)对长木板,根据牛顿第二定律可得a=F−Mμmg,解得a=3 m/s2.
(2)刚撤去F时,小物块离长木板右端多远?
答案:30.5 m 解析:(2)撤去F之前,小物块只受摩擦力的作用故am=μg=2 m/s2 Δx1=12at2-12amt2=0.5 m.
答案:0.7 m
解析:
(4)在t′内,小物块和长木板的相对位移Δx2=v22−av′′2
−
v′2−vm2 2am
,解得Δx2=0.2
m
最终小物块离长木板右端x=Δx1+Δx2=0.7 m.
[教你解决问题] 审题图解
考向2 斜面上的板块问题 例5 (多选)滑沙运动是小孩比较喜欢的一项运动,其运动过程可类比为如 图所示的模型,倾角为37°的斜坡上有长为1 m的滑板,滑板与沙间的动摩 擦因数为μ1=2410.小孩(可视为质点)坐在滑板上端,与滑板一起由静止开始 下滑,假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为μ2=0.4,小孩的质量与滑板 的质量相等,斜坡足够长,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,则 下列判断正确的是( ) A.小孩在滑板上下滑的加速度大小为2 m/s2 B.小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.8 m/s2 C.经过1 s的时间,小孩离开滑板 D.小孩离开滑板时的速度大小为0.8 m/s
高中物理传送带模型滑块木板模型
传送带模型1.水平传送带模型*先是靠摩擦力加速到与传送带同速度a1=F/m,后是a2=(Gsina-f摩擦力)/m这个加速度加速①水平传送带问题:求解的关键在于正确分析出物体所受摩擦力.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:求解的关键在于正确分析物体与传送带的相对运动情况,从而判断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.小结:分析处理传送带问题时需要特别注意两点:一是对物体在初态时(静止释放或有初速度的释放)所受滑动摩擦力的方向的分析;二是对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析.对于传送带问题,一定要全面掌握上面提到的几类传送带模型,尤其注意要根据具体情况适时进行讨论,看一看受力与速度有没有转折点、突变点,做好运动过程的划分及相应动力学分析.3.传送带问题的解题思路模板[分析物体运动过程]例1:(多选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因素为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,v 0、t 0已知,则( )A .传送带一定逆时针转动B .00tan cos v gt μθθ=+C .传送带的速度大于v 0D .t 0后滑块的加速度为02sin v g t θ-[求相互运动时间,相互运动的位移]例2: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 。
(取g =10 m/s 2)(1)若传送带静止不动,求v B ;(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 ;(3)若传送带以v =13 m/s 逆时针匀速转动,求v B 及工件由A 到B 所用的时间。
高考物理计算题训练——滑块与木板模型(答案版)完整版.doc
1、木板M静止在光滑水平面上,木板上放着一个小滑块m,与木板之间的动摩擦因数μ,为了使得m能从M上滑落下来,求下列各种情况下力F的大小范围。
(1)m与M刚要发生相对滑动的临界条件:①要滑动:m与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力;②未滑动:此时m与M加速度仍相同。
受力分析如图,先隔离m,由牛顿第二定律可得:a=μmg/m=μg再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a解得:F0=μ(M+m) g所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)g(2)受力分析如图,先隔离M,由牛顿第二定律可得:a=μmg/M再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a解得:F0=μ(M+m) mg/M所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)mg/M2、如图所示,有一块木板静止在光滑水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.4m.木板右端放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,它与木板之间的动摩擦因数μ=0.4,g=10m/s2,(1)现用水平向右的恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上滑落下来,求F的大小范围.(2)若其它条件不变,恒力F=22.8N,且始终作用在M上,求m在M上滑动的时间.(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力f=μFN=μmg=4N…………①滑动摩擦力f是使滑块产生加速度的最大合外力,其最大加速度a1=f/m=μg=4m/s2…②当木板的加速度a2> a1时,滑块将相对于木板向左滑动,直至脱离木板F-f=m a2>m a1F> f +m a1=20N …………③即当F>20N,且保持作用一般时间后,小滑块将从木板上滑落下来。
(2)当恒力F=22.8N时,木板的加速度a2',由牛顿第二定律得F-f=Ma2'解得:a 2'=4.7m/s 2………④设二者相对滑动时间为t ,在分离之前小滑块:x 1=½ a1t 2 …………⑤木板:x 1=½ a2't 2 …………⑥又有x 2-x 1=L …………⑦解得:t=2s …………⑧3、质量mA=3.0kg 、长度L=0.70m 、电量q=+4.0×10-5C 的导体板A 在足够大的绝缘水平面上,质量mB=1.0kg 可视为质点的绝缘物块B 在导体板A 的左端,开始时A 、B 保持相对静止一起向右滑动,当它们的速度减小到0v =3.0m/s 时,立即施加一个方向水平向左、场强大小E=1.0×105N/C 的匀强电场,此时A 的右端到竖直绝缘挡板的距离为S =2m ,此后A 、B 始终处在匀强电场中,如图所示.假定A 与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,A 与B 之间(动摩擦因数1μ=0.25)及A 与地面之间(动摩擦因数2μ=0.10)的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力,g 取10m/s2(不计空气的阻力)求:(1)刚施加匀强电场时,物块B 的加速度的大小?(2)导体板A 刚离开挡板时,A 的速度大小?(3)B 能否离开A,若能,求B 刚离开A 时,B 的速度大小;若不能,求B 与A 的左端的最大距离?解:(1)设B 受到的最大静摩擦力为m f 1,则.5.211N g m f B m ==μ ① (1分)设A 受到地面的滑动摩擦力的2f ,则.0.4)(22N g m m f B A =+=μ ② (1分) 施加电场后,设A .B 以相同的加速度向右做匀减速运动,加速度大小为a ,由牛顿第二定律 a m m f qE B A )(2+=+ ③ (2分)解得:2/0.2s m a = (2分)设B 受到的摩擦力为1f ,由牛顿第二定律得 a m f B =1,④解得:.0.21N f =因为m f f 11<,所以电场作用后,A .B 仍保持相对静止以相同加速度a 向右做匀减速运动,所以刚加上匀强电场时,B 的加速度大小2/0.2s m a = (2分)(2)A 与挡板碰前瞬间,设A .B 向右的共同速度为1v ,as v v 22021-= (2分)解得s m v /11= (1分) A 与挡板碰撞无机械能损失,故A 刚离开挡板时速度大小为s m v /11= (1分)(3)A 与挡板碰后,以A .B 系统为研究对象,2f qE = ⑥故A 、B 系统动量守恒,设A 、B 向左共同速度为ν,规定向左为正方向,得: v m m v m v m B A B A )(11+=- ⑦ (3分)设该过程中,B 相对于A 向右的位移为1s ,由系统功能关系得:22111)(21)(21v m m v m m gs m B A B A B +-+=μ ⑧ (4分) 解得 m s 60.01= (2分) 因L s <1,所以B 不能离开A ,B 与A 的左端的最大距离为m s 60.01= (1分)4、如图所示,光滑水平面MN 的左端M 处有一弹射装置P (P 为左端固定,处于压缩状态且锁定的轻质弹簧,当A 与P 碰撞时P 立即解除锁定),右端N 处与水平传送带恰平齐且很靠近,传送带沿逆时针方向以恒定速率υ = 5m/s 匀速转动,水平部分长度L = 4m 。
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高考物理中的传送带模型和滑块木板模型HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】传送带模型1.模型特征(1)水平传送带模型(2)倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(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2.思维模板分析传送带问题的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,判断物体能否与传送带保持相对静止。
1.(多选)如图,一质量为m的小物体以一定的速率v0滑到水平传送带上左端的A点,当传送带始终静止时,已知物体能滑过右端的B点,经过的时间为t0,则下列判断正确的是( ).A.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体也能滑过B点,且用时为t0B.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零,然后向左加速,因此不能滑过B点C.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v=v0时,物体将一直做匀速运动滑过B点,用时一定小于t0D.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v>v0时,物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点,用时一定小于t02.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v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。
已知v2>v1,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.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3.如图所示,水平传送带以速度v1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与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带。
不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。
正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )4.物块m在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示。
则传送带转动后( )A.物块将减速下滑 B.物块仍匀速下滑C.物块受到的摩擦力变小 D.物块受到的摩擦力变大5.如图为粮袋的传送装置,已知AB间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ).A.粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动C.若μ≥tan θ,则粮袋从A到B一定一直是做加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且a>g sin θ6.如图为粮袋的传送装置,已知A、B两端间的距离为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A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,重力加速度大小为g。
关于粮袋从A到B的运动,说法正确的是( )A.粮袋到达B端的速度与v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g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动C.若μ≥tan θ,则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从A端到B端一直做匀加速运动,且加速度a≥g sin θ7.如图,甲、乙两传送带倾斜放置,与水平方向夹角均为37 °,传送带乙长为 4 m,传送带甲比乙长0.45 m,两传送带均以3 m/s的速度逆时针匀速运动,可视为质点的物块A 从传送带甲的顶端由静止释放,可视为质点的物块B由传送带乙的顶端以 3 m/s的初速度沿传送带下滑,两物块质量相等,与传送带间的动摩擦因数均为0.5,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
求:(1)物块A由传送带顶端滑到底端经历的时间;(2)物块A、B在传送带上显示的划痕长度之比。
8.足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同。
在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,则下列判断中正确的是( )A.W=0,Q=mv2B.W=0,Q=2mv2C.W=mv22,Q=mv2 D.W=mv2,Q=2mv29. 如图所示,水平传送带两端点A、B间的距离为l,传送带开始时处于静止状态。
把一个小物体放到右端的A点,某人用恒定的水平拉力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B 点,拉力F所做的功为W1、功率为P1,这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1。
随后让传送带以v2的速度匀速运动,此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体,使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B,这一过程中,拉力F所做的功为W2、功率为P2,物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2。
下列关系中正确的是( ) A.W1=W2,P1<P2,Q1=Q2B.W1=W2,P1<P2,Q1>Q2C.W1>W2,P1=P2,Q1>Q2D.W1>W2,P1=P2,Q1=Q210.如图,工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上,C平台离地面的高度一定。
运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。
将货物轻轻地放在A处,货物随皮带到达平台。
货物在皮带上相对滑动时,会留下一定长度的痕迹。
已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ。
若皮带的倾角θ、运行速度v和货物质量m都可以改变,始终满足。
可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
A.当速度v一定时,角θ越大,运送时间越短B.当倾角θ一定时,改变速度v,运送时间不变C.当倾角θ和速度v一定时,货物质量m越大,皮带上留下的痕迹越长D.当倾角θ和速度v一定时,货物质量m越大,皮带上摩擦产生的热越多11.如图,工厂利用皮带传输机依次把每包货物从地面运送到高出水平地面的平台上,平台离地面的高度为h.传输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑.将货物轻轻地放在皮带底端.货物在皮带上相对滑动时,会留下痕迹.已知每包货物质量为m,与皮带间的动摩擦因数均为μ,tanθ<μ.可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是()“滑块—木板”模型1.模型特征上、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、常见的两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板向同一方向运动,则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板向相反方向运动,则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度.3.思维模板4.突破滑块一滑板类问题(1)动力学分析:分别对滑块和滑板进行受力分析,根据牛顿第二定律求出各自的加速度;从放上滑块到二者速度相等,所用时间相等,由t=Δv2a2=Δv1a1可求出共同速度v和所用时间t,然后由位移公式可分别求出二者的位移。
(2)功和能分析:对滑块和滑板分别运用动能定理,或者对系统运用能量守恒定律。
如图所示,要注意区分三个位移:①求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x滑;②求摩擦力对滑板做功时用滑板对地的位移x板;③求摩擦生热时用相对滑动的路程x相。
1.(多选)如图,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,在光滑平面上有一静止小车,小车上静止地放置着一小物块,物块和小车间的动摩擦因数为μ=0.3,用水平恒力F拉动小车,设物块的加速度为a1和小车的加速度为a。
当水平恒力F取不同值时,a1与a2的值可能为(当地重力加速度g取10 m/s2)( ) 2A.a1=2 m/s2,a2=3 m/s2B.a1=3 m/s2,a2=2 m/s2C.a1=5 m/s2,a2=3 m/s2D.a1=3 m/s2,a2=5 m/s23.如图,物块A、木板B的质量均为m=10 kg,不计A的大小,B板长L=3 m。
开始时A、B均静止。
现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。
已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,g取10 m/s2。
(1)若物块A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度多大?(2)若把木板B放在光滑水平面上,让A仍以(1)问中的初速度从B的最左端开始运动,则A能否与B脱离?最终A和B的速度各是多大?4.如图,质量为M的长木板,静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水平初速度从左端冲上木板。
从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中,物块和木板的v-t图象分别如图中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d 点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)。
根据v-t图象,(g取10 m/s2)求:(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1,木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2,达到相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小a;(2)物块质量m与长木板质量M之比;(3)物块相对长木板滑行的距离Δx。
5.如图,一质量为m B=2 kg的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ=37°.一质量也为m A=2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端x0=8 m处静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出.已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1=0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.2,sin θ=0.6,cos θ=0.8,g取10 m/s2,物块A可看作质点.请问:(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大?(2)物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间?木板B有多长?6.如图,质量为M=8 kg的长木板放在光滑水平面上,在木板左端施加F=12 N的水平推力,当木板向右运动的速度达到v0=1.5 m/s时,在其右端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2 kg的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,木板足够长,取g=10 m/s2。