高考物理中的传送带模型和滑块木板模型
统考版高考物理总复习 专题三 动力学中的“传送带”和“滑块—滑板”模型
系为xB=xA+L
物块A带动长为L的木板B,物块恰好不
从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑
到木板右端时二者速度相等,则位移关
系为xB+L=xA
例2. [2021·全国乙卷,21](多选)水平地面上有一质量为m1的长木板,
木板的左端上有一质量为m2的物块,如图(a)所示.用水平向右的拉力
专题三
动力学中的“传送带”和“滑块—滑板”模型
关键能力·分层突破
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
F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1、F2分别
为t1 、t2 时刻F的大小.木板的加速度a1 随时间t的变化关系如图(c)所
示.已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因
数为μ2.假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大
小为g.则(
)
A.F1=μ1m1g
央.空香皂盒的质量为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 2 ,试求:
跟进训练
1.如图所示,物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时,传送带突
然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由0逐渐增加到2v0后匀速运动
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。
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。
高考物理热点:传送带、滑块—木板两模型中的功能关系
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热点突破:传送带、 滑块—木板两模型中的功能关系
1.热点透析
2.典例剖析
3.规律方法
4.备选训练 5.高考模拟演练
能力课
1.热点透析
1.传送带、滑块—木板的问题
传送带、滑块—木板的问题是和实际联系较紧密且较难的物理模型 ,是高中阶段必须掌握的重要内容。解决此类问题的关键是对物体 进行动态分析和终态推断,灵活巧妙地从能量的观点和力的观点来 揭示其本质、特征,列方程联立求解。
转到解析
5.高考模拟演练
1.(2016·河南开封模拟)如图9所示,木块A放在木块B的左端上方,
用水平恒力F将A拉到B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1, 生热Q1;第二次让B在光滑水平面上可自由滑动,F做功W2,生热Q2, 则下列关系中正确的是( )
A.W1<W2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1<W2,Q1<Q2 D.W1=W2,Q1<Q2
解析 在A、B分离过程中,第一次和第二次A相对于B的位移是相等
的,而热量等于滑动摩擦力乘以相对位移,因此Q1=Q2;在A、B分 离过程中,第一次A的对地位移要小于第二次A的对地位移,而功等
于力乘以对地位移,因此W1<W2,所以选项A正确。答案 A
解析显隐
2.(2015·天津理综,10)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意 图如图10所示,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s 的恒定速度向 右运动,现将一质量为m=2 kg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=10 m/s2,在邮件与皮带 发生相对滑动的过程中,求:
【变式训练3】 如图 6 所示,与水平 面夹角为 θ=30°的倾斜传送带始终绷紧, 传送带下端 A 点与上端 B 点间的距离为 L =4 m,传送带以恒定的速率 v=2 m/s 向上 运动。现将一质量为 1 kg 的物体无初速度地放于 A 处,已知物体与传
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,
高三物理第7节:滑块与木板模型和传送带模型
第7节:滑块—木板模型和传送带模型【教学目标】1.能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,正确判断物体的运动情况.【教学重、难点】滑块受到摩擦的临界问题【教学方法】讲授法【教学过程】一、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.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.例1 如图1所示,厚度不计的薄板A 长l =5 m ,质量M =5 kg ,放在水平地面上.在A 上距右端x =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.现在板的右端施加一大小恒定的水平力F =26 N ,持续作用在A 上,将A 从B 下抽出.g =10 m/s 2,求:(1)A 从B 下抽出前A 、B 的加速度各是多大;(2)B 运动多长时间离开A .解析:对于B :μ1mg =ma B解得a B =1 m/s 2对于A :F -μ1mg -μ2(m +M )g =Ma A解得a A =2 m/s 2(2)设经时间t 抽出,则x A =12a A t 2 x B =12a B t 2Δx =x A -x B =l -x解得t =2 s.小结: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.解析 若木板光滑,木板停止运动后,A 、B 均以速度v 做匀速运动,间距不变,故A 错误,C 正确; 若木板粗糙,同种材料制成的物体与木板间动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律得到:μmg =ma ,a =μg ,则可见A 、B 匀减速运动的加速度相同,间距不变.故B 错误,D 正确.二、传送带类问题1.特点: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别的地方去.它涉及摩擦力的判断、运动状态的分析和运动学知识的运用.2.解题思路:(1)判断摩擦力突变点(含大小和方向),给运动分段;(2)物体运动速度与传送带运行速度相同,是解题的突破口;(3)考虑物体与传送带共速之前是否滑出.例2 如图3所示,水平传送带正在以v =4 m/s 的速度匀速顺时针转动,质量为m =1 kg 的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g 取10 m/s 2).(1)如果传送带长度L =4.5 m ,求经过多长时间物块将到达传送带的右端;(2)如果传送带长度L =20 m ,求经过多长时间物块将到达传送带的右端.解析 物块放到传送带上后,在滑动摩擦力的作用下先向右做匀加速运动.由μmg =ma 得a =μg , 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右做匀速运动.物块匀加速运动的时间t 1=v a =v μg=4 s物块匀加速运动的位移x 1=12at 12=12μgt 12=8 m 因为4.5 m<8 m ,所以物块一直加速,由L =12at 2得t =3 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
高考物理中的传送带模型和滑块_木板模型
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。
高中物理传送带模型滑块木板模型
1.水平传递带模型项目图示情形 1情形 2情形 32.倾斜传递带模型项目图示情形 1情形 2情形 3传递带模型滑块可能的运动状况(1)可能向来加快(2)可能先加快后匀速(1)v0 >v 时,可能向来减速,也可能先减速再匀速(2)v0 <v 时,可能向来加快,也可能先加快再匀速(1)传递带较短时,滑块向来减速达到左端(2)传递带较长时,滑块还要被传递带传回右端。
此中 v0>v,返回时速度为 v;当 v0<v,返回时速度为 v0滑块可能的运动状况(1)可能向来加快(2)可能先加快后匀速(1)可能向来加快(2)可能先加快后匀速(3)可能先以 a1加快后以 a2加快*(1)可能向来加快(2)可能先加快后匀速(3)可能向来匀速(4)可能先以 a1加快后以 a2加快*文档(1)可能向来加快情形 4(2) 可能向来匀速(3)可能先减速后反向加快*先是靠摩擦力加快到与传递带同速度a1=F/m,后是 a2=( Gsina-f 摩擦力) /m 这个加快度加快① 水平传递带问题:求解的重点在于正确剖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递带的速度,也就是剖析物体在运动位移x(对地 )的过程中速度能否和传递带速度相等.物体的速度与传递带速度相等的时辰就是物体所受摩擦力发生突变的时辰.② 倾斜传递带问题:求解的重点在于正确剖析物体与传递带的相对运动状况,进而判断其能否遇到滑动摩擦力作用.假如遇到滑动摩擦力作用应进一步确立其大小和方向,而后依据物体的受力状况确立物体的运动状况.当物体速度与传递带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.小结:剖析办理传递带问题时需要特别注意两点:一是对物体在初态时(静止开释或有初速度的开释)所受滑动摩擦力的方向的剖析;二是对物体与传递带共速时摩擦力的有无及方向的剖析.关于传递带问题,必定要全面掌握上边提到的几类传递带模型,特别注意要依据详细状况合时进行议论,看一看受力与速度有没有转折点、突变点,做好运动过程的区分及相应动力学剖析.3.传递带问题的解题思路模板[剖析物体运动过程]例 1:(多项选择)如下图,足够长的传递带与水平面夹角为θ,在传递带上某地点轻轻搁置一小木块,小木块与传递带间动摩擦要素为μ,小木块速度随时间变化关系如下图,v0、 t0已知,则()A .传递带必定逆时针转动B.v0 tangt0 cosC.传递带的速度大于 v0D. t0后滑块的加快度为v0 2g sint0文档[ 求互相运动时间,互相运动的位移]例 2:如下图,水平传递带两头相距x=8 m,工件与传递带间的动摩擦因数μ=,工件滑上 A 端时速度 v A= 10 m/s,设工件抵达 B 端时的速度为v B。
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。
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传送带模型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,判断物体能否及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的小物块从及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及定滑轮间的绳水平,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,传送带及水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为v,粮袋及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点的速度及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,传送带及水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋及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。
设最大静摩擦力及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端的速度及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,及水平方向夹角均为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,及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 、方向及传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度及传送带的速度相同。
在小物块及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 ,小物块及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 =mv 2B.W =0,Q =2mv 2C.W =mv 22,Q =mv 2 D.W =mv 2,Q =2mv 29. 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v 1匀速滑到左端的B 点,拉力F 所做的功为W 1、功率为P 1,这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q 1。
随后让传送带以v 2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v 1的速度匀速从A 滑行到B ,这一过程中,拉力F 所做的功为W 2、功率为P 2,物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q 2。
下列关系中正确的是( )A .W 1=W 2,P 1<P 2,Q 1=Q 2B .W 1=W 2,P 1<P 2,Q 1>Q 2C .W 1>W 2,P 1=P 2,Q 1>Q 2D .W 1>W 2,P 1=P 2,Q 1=Q 210.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。
已知所有货物及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,及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 =Δv 2a 2=Δv 1a 1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a2。
当水平恒力F取不同值时,a1及a2的值可能为(当地重力加速度g取10 m/s2)( )A.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 及B、B及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能否及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及长木板质量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(斜面底端及木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道及水平面的夹角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及斜面轨道间的动摩擦因数为μ1=0.25,及木板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,铁块及木板间的动摩擦因数μ=0.2,木板足够长,取g=10 m/s2。