2015高考物理 3.4传送带问题 多过程和极限课件
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高中物理传送带专题复习课件新人教版必修
D.当v2、μ、I满足一定条件时,物体可以从B端离开传送
7.如图6所示,质量为m的物体用细 绳拴住放在水平粗糙传送带上, 物体距传送带左端距离为L,稳 定时绳与水平方向的夹角为θ, 当传送带分别以v1、v2的 速度做逆时针转动时(v1＜v2),绳中的拉力分别为 F1、F2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为 t1、t2,则下列说法正确的是 ( ) A.F1＜F2 B.F1=F2 C.t1一定大于t2 D.t1可能等于t2
x1= ×at2=5 m x2=11 m 1秒后,速度达到10 m/s,摩擦力方向变为沿传 送带向上.物体以初速度v=10 m/s向下做匀加速运动 a2=gsin 37°-μgcos 37°=2 m/s2 x2=vt2+ ×a2 11=10t2+ ×2× t2=1 s 因此t=t1+t2=2 s 答案 (1)1 s (2)2 s
图5
送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v1
C.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传
带,且物体离开传送带时的速度可能小于v1 解析 物体在传送带上受摩擦力向右,物体首先向左 做减速运动,当 ＞2μgL时,物体从A端离开传送带, 且所用时间t＜v2/μg,与v1无关,故A对;当 ＜ 2μgL,物体减速至零再返回,从B端离开传送带,且离 开时速度一定小于等于v1,故B错,C、D对. 答案 ACD
图 11
解析 设物体的质量为m,物体与传送带之间的滑动 摩擦力大小为Ff,物体相对传送带滑动的加速度大小 为a.物体在传送带上滑动,则有:Ff=ma,物体在传送 带上向左滑动的位移为:x= .速度减为零后, 在滑动摩擦力的作用下开始向右匀加速运动,加速度 大小仍为a,若v1＞v2,滑到传送带右端时的速度大小 为:v2′= ,比较可以得出,v2′=v2＜v1;若v1＜v2, 物体还没有运动到传送带的右端,速度就和传送带的 速度相同,物体与传送带之间不再存在摩擦力,物体 随传送带一起匀速运动,v2′=v1＜v2.正确选项为A、B. 答案 AB
7.如图6所示,质量为m的物体用细 绳拴住放在水平粗糙传送带上, 物体距传送带左端距离为L,稳 定时绳与水平方向的夹角为θ, 当传送带分别以v1、v2的 速度做逆时针转动时(v1＜v2),绳中的拉力分别为 F1、F2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为 t1、t2,则下列说法正确的是 ( ) A.F1＜F2 B.F1=F2 C.t1一定大于t2 D.t1可能等于t2
x1= ×at2=5 m x2=11 m 1秒后,速度达到10 m/s,摩擦力方向变为沿传 送带向上.物体以初速度v=10 m/s向下做匀加速运动 a2=gsin 37°-μgcos 37°=2 m/s2 x2=vt2+ ×a2 11=10t2+ ×2× t2=1 s 因此t=t1+t2=2 s 答案 (1)1 s (2)2 s
图5
送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v1
C.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传
带,且物体离开传送带时的速度可能小于v1 解析 物体在传送带上受摩擦力向右,物体首先向左 做减速运动,当 ＞2μgL时,物体从A端离开传送带, 且所用时间t＜v2/μg,与v1无关,故A对;当 ＜ 2μgL,物体减速至零再返回,从B端离开传送带,且离 开时速度一定小于等于v1,故B错,C、D对. 答案 ACD
图 11
解析 设物体的质量为m,物体与传送带之间的滑动 摩擦力大小为Ff,物体相对传送带滑动的加速度大小 为a.物体在传送带上滑动,则有:Ff=ma,物体在传送 带上向左滑动的位移为:x= .速度减为零后, 在滑动摩擦力的作用下开始向右匀加速运动,加速度 大小仍为a,若v1＞v2,滑到传送带右端时的速度大小 为:v2′= ,比较可以得出,v2′=v2＜v1;若v1＜v2, 物体还没有运动到传送带的右端,速度就和传送带的 速度相同,物体与传送带之间不再存在摩擦力,物体 随传送带一起匀速运动,v2′=v1＜v2.正确选项为A、B. 答案 AB
高考物理传送带问题课件
⑧
v = v ′ = 2aL = 2 × 1 × 10 = 4.47m/s
通过解答可知工件一直加速到B所用时间最短． 通过解答可知工件一直加速到 所用时间最短． 所用时间最短
水平传送带但转动方向发生变化
物块从光滑曲面上的P点自由滑下 例2.物块从光滑曲面上的 点自由滑下，通过粗糙的 物块从光滑曲面上的 点自由滑下， 静止水平传送带以后落到地面上Q点 静止水平传送带以后落到地面上 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， 带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如 所示， 点自由滑下， 图7所示，再把物块放到 点自由滑下，则：( A ) 所示 再把物块放到P点自由滑下 A. 物块将仍落在 点 物块将仍落在Q点 B. 物块将会落在 点的左边 物块将会落在Q点的左边 C. 物块将会落在 点的右边 物块将会落在Q点的右边 D. 物块有可能落不到地面上
二、传送带问题中的功能分析 ①功能关系：WF=△EK+△EP+Q 功能关系： ②对WF、Q的正确理解 的正确理解 功率P=F · v带 （a）传送带做的功：WF=F·S带 ）传送带做的功： 功率 由传送带受力平衡求得） （F由传送带受力平衡求得） 由传送带受力平衡求得 （b）产生的内能：Q=f · S相对 ）产生的内能：
s≤L
∴v2≥v1
的物体从离传送带高为H处沿光滑圆弧 练习3 质量为m的物体从离传送带高为 练习 质量为 的物体从离传送带高为 处沿光滑圆弧 轨道下滑,水平进入长为 水平进入长为L的静止的传送带落在水平地 轨道下滑 水平进入长为 的静止的传送带落在水平地 面的Q点 已知物体与传送带间的动摩擦因数为 已知物体与传送带间的动摩擦因数为µ,则当 面的 点,已知物体与传送带间的动摩擦因数为 则当 传送带转动时,物体仍以上述方式滑下 将落在Q点的 物体仍以上述方式滑下,将落在 传送带转动时 物体仍以上述方式滑下 将落在 点的 左边还是右边? 左边还是右边 P H L h Q
高中物理必考解析传送带模型课件 (共25张)
传送带模型是一类比较复杂的动力学问 题。它涉及到静摩擦力与滑动摩擦力、力与 运动、能量转化、摩擦生热等高中阶段重要 的物理基础知识。因其物理过程多，知识面 广，综合性强，灵活性大，能很好地反映学 生提取信息，分析问题，解决问题的能力而 倍受各地高考命题者的青睐。本课件通过对 传送带问题的几种常见模型的情景分析，力 图达到化繁为简，化难为易的目的。
Байду номын сангаас 传送带
物体模型 运动突变 三种常见情景
一、传送带的物体模型
如图1所示，水平传送带（亦可为长木板， 如图2所示）足够长，始速度V0水平向右。 现将质量为m的小煤块轻放在传送带上， 煤块与传送带间的动摩擦因数为μ，试求 煤块最终在传送带上留下的痕迹长度与由 于摩擦产生的热量。
A
B
C
V0
D V0
图1
图2
V
带 V0
煤
O
t
图3
煤块在传送带上留下的痕迹长度即为煤块对
传送带相对位移的大小（亦即图3中阴影部分的
面积）。
令两者速度相等历时t则 V0=at
痕迹的长度
X相=X带-X煤=
V0t-
1 2
gt 2
① ②
由①②有 摩擦生热
X相=
v2 o
2g
Q=μmg X相=
1 2
m
v2 0
2、传送带水平向右做始速度为V0， 加速度为a0的匀加速直线运动。
带
V0 煤
O 图5
t
在图1中，令AB=L0，煤块自B点飞出历
时摩t擦0X则生相痕=热X迹带Q-长X=煤度μ=mVg0tX+相12=μa0mt0 2g-
1 X相2
gt0
2
=μmg（V0t+
Байду номын сангаас 传送带
物体模型 运动突变 三种常见情景
一、传送带的物体模型
如图1所示，水平传送带（亦可为长木板， 如图2所示）足够长，始速度V0水平向右。 现将质量为m的小煤块轻放在传送带上， 煤块与传送带间的动摩擦因数为μ，试求 煤块最终在传送带上留下的痕迹长度与由 于摩擦产生的热量。
A
B
C
V0
D V0
图1
图2
V
带 V0
煤
O
t
图3
煤块在传送带上留下的痕迹长度即为煤块对
传送带相对位移的大小（亦即图3中阴影部分的
面积）。
令两者速度相等历时t则 V0=at
痕迹的长度
X相=X带-X煤=
V0t-
1 2
gt 2
① ②
由①②有 摩擦生热
X相=
v2 o
2g
Q=μmg X相=
1 2
m
v2 0
2、传送带水平向右做始速度为V0， 加速度为a0的匀加速直线运动。
带
V0 煤
O 图5
t
在图1中，令AB=L0，煤块自B点飞出历
时摩t擦0X则生相痕=热X迹带Q-长X=煤度μ=mVg0tX+相12=μa0mt0 2g-
1 X相2
gt0
2
=μmg（V0t+
高中物理传送带问题(全面)课件
缆车系统通常由多个传送带组成，形成一个封闭的循环，确保游客能够 方便地往返于各个滑雪场地。同时，传送带在缆车系统中的应用也提高 了滑雪场的安全性和运营效率。
THANKS
感谢观看
02
水平传送带问题
水平传送带上的匀速运动
总结词
当物体在水平传送带上做匀速运动时，其受力平衡，加速度 为零。
详细描述
物体在水平传送带上匀速运动时，所受的滑动摩擦力与传送 带的速度方向相反，大小相等，因此物体受力平衡，加速度 为零。此时，物体与传送带之间没有相对运动或相对运动的 趋势。水平传送带上的加速Fra bibliotek动应用实例
当物体在传送带上滑动时，合外力对 物体所做的功等于物体动能的增加量 。通过比较物体在传送带上滑动前后 的动能，可以判断物体的运动状态变 化。
重力势能与传送带问题
重力势能
物体由于受到重力作用而具有的势能 。在传送带问题中，重力势能的变化 会影响物体的运动状态。
应用实例
当传送带倾斜时，物体在传送带上滑 动的过程中，重力势能会发生变化。 通过分析重力势能的变化，可以判断 物体在传送带上的运动情况。
总结词
当物体在水平传送带上做加速运动时，其受到的滑动摩擦力与传送带速度方向相 同。
详细描述
当物体在水平传送带上做加速运动时，受到的滑动摩擦力与传送带的速度方向相 同，因此物体受到一个与传送带速度方向相同的合外力。这个合外力使物体的加 速度增加，物体与传送带之间的相对运动或相对运动的趋势增加。
水平传送带上的减速运动
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
确定物体的运动状态
确定物体受到的摩擦力、支持力和重力等 作用力。
根据物体的初速度、传送带的速度和加速 度等情况，判断物体的运动状态是静止、 匀速直线运动还是匀变速运动。
THANKS
感谢观看
02
水平传送带问题
水平传送带上的匀速运动
总结词
当物体在水平传送带上做匀速运动时，其受力平衡，加速度 为零。
详细描述
物体在水平传送带上匀速运动时，所受的滑动摩擦力与传送 带的速度方向相反，大小相等，因此物体受力平衡，加速度 为零。此时，物体与传送带之间没有相对运动或相对运动的 趋势。水平传送带上的加速Fra bibliotek动应用实例
当物体在传送带上滑动时，合外力对 物体所做的功等于物体动能的增加量 。通过比较物体在传送带上滑动前后 的动能，可以判断物体的运动状态变 化。
重力势能与传送带问题
重力势能
物体由于受到重力作用而具有的势能 。在传送带问题中，重力势能的变化 会影响物体的运动状态。
应用实例
当传送带倾斜时，物体在传送带上滑 动的过程中，重力势能会发生变化。 通过分析重力势能的变化，可以判断 物体在传送带上的运动情况。
总结词
当物体在水平传送带上做加速运动时，其受到的滑动摩擦力与传送带速度方向相 同。
详细描述
当物体在水平传送带上做加速运动时，受到的滑动摩擦力与传送带的速度方向相 同，因此物体受到一个与传送带速度方向相同的合外力。这个合外力使物体的加 速度增加，物体与传送带之间的相对运动或相对运动的趋势增加。
水平传送带上的减速运动
传送带问题的解题步骤
分析物体的受力情况
确定物体的运动状态
确定物体受到的摩擦力、支持力和重力等 作用力。
根据物体的初速度、传送带的速度和加速 度等情况，判断物体的运动状态是静止、 匀速直线运动还是匀变速运动。
传送带问题的解题方法归类例析PPT课件
传送带问题的解题方法归类例析
1
Hale Waihona Puke 考情分析传送带问题是高中物理的典型问题，它涉及受力 分析、运动学规律、牛顿运动定律、动能定理、 功能关系、动量定理、曲线运动等物理概念和定 律，能比较全面考查学生分析物理问题的能力。 有关传送带问题是高考的热点内容。本节课我们 从解题方法入手将传送带问题进行归类分析。
V0
h
θ
8
解析：(1)物体受力分析如图，设动摩擦因素为μ，经时间
t1物体速度为V0，位移为S1，则：
f-mgsinθ=ma
f=μmgcosθ
由题s1意有1 2a：12ts1VV 0(t0t1a)1tsihn
N
V0
f
h mgθ
由以上几式得：t1=0.8s a=2.5m/s2 s1=0.8m
μ=0.866
之间的距离为L（L足够长）。那么电动机每传送
完这样一个物体要消耗的电能为：
（）
A．umgL C． 1 mV 2
2
B．mgL1mV2
2
D．mV2
5
解析:
Af S1 S2
V B
物体速度达到传送带速度用时为t,则： V = μgt
此时物体和传送带的位移分别为：
V2
s1 2g s2 Vt
由能量守恒得： Qm(sg2s1)1 2m2V m2V
(2) 在t1时间内传送带的位移为s2,则：
s2=V0t1
由能量守恒有：
Q m g 1 2 m h2 V m cg o (s2 s 1 )
由以上两式得：Q=230J
9
方法归纳： 此类问题是以上两类的综合，此类题在传送带问 题中占绝大多数，有的过程相当复杂。一般分成 几问，前面的求解问题一般是力与运动方面的， 后面的问题一般是能量方面的。针对此类问题我 们应该分析物体的受力情况和运动情况，根据前 面两类问题的求解方法分别求解即可。
1
Hale Waihona Puke 考情分析传送带问题是高中物理的典型问题，它涉及受力 分析、运动学规律、牛顿运动定律、动能定理、 功能关系、动量定理、曲线运动等物理概念和定 律，能比较全面考查学生分析物理问题的能力。 有关传送带问题是高考的热点内容。本节课我们 从解题方法入手将传送带问题进行归类分析。
V0
h
θ
8
解析：(1)物体受力分析如图，设动摩擦因素为μ，经时间
t1物体速度为V0，位移为S1，则：
f-mgsinθ=ma
f=μmgcosθ
由题s1意有1 2a：12ts1VV 0(t0t1a)1tsihn
N
V0
f
h mgθ
由以上几式得：t1=0.8s a=2.5m/s2 s1=0.8m
μ=0.866
之间的距离为L（L足够长）。那么电动机每传送
完这样一个物体要消耗的电能为：
（）
A．umgL C． 1 mV 2
2
B．mgL1mV2
2
D．mV2
5
解析:
Af S1 S2
V B
物体速度达到传送带速度用时为t,则： V = μgt
此时物体和传送带的位移分别为：
V2
s1 2g s2 Vt
由能量守恒得： Qm(sg2s1)1 2m2V m2V
(2) 在t1时间内传送带的位移为s2,则：
s2=V0t1
由能量守恒有：
Q m g 1 2 m h2 V m cg o (s2 s 1 )
由以上两式得：Q=230J
9
方法归纳： 此类问题是以上两类的综合，此类题在传送带问 题中占绝大多数，有的过程相当复杂。一般分成 几问，前面的求解问题一般是力与运动方面的， 后面的问题一般是能量方面的。针对此类问题我 们应该分析物体的受力情况和运动情况，根据前 面两类问题的求解方法分别求解即可。
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-传送带问题
若v1< v2，则物体先向左匀减速到0，位移为s，再向 右匀加速到v1时，位移小于s，最后以v1做匀速运动返 回光滑水平面。
若v1> v2，则物体先向左匀减速到0，位移为s，再一 直向右匀加速返回到光滑水平面时，位移也为s，速度
恰好等于v2பைடு நூலகம்。
v2
因此A、B正确C、D错误。
v1
注：还可以用速度时间图像来分析
②若v≥
v
2 A
2as ，工件由A到B，全程做匀加速运动，到达B端的
速度vB=
v
2 A
2as=4.7
m/s.
③若
v
2 A
2as＞v＞vA，
工件由A到B，先做匀加速运动，当速度增加到传送带速度v时，工件
与传送带一起作匀速运动速度相同，工件到达B端的速度vB=v.
④若v≤
v
2 A
2as时，工件由A到B，全程做匀减速运动，到达B端
图7
解析 设工件上升1.5 m的过程中，加速运动的时间为t1，匀 速运动的时间为t－t1，对加速过程分析x1＝12at1 2，v0＝at1
匀速过程x2＝v0(t－t1) 总位移x1＋x2＝3 m 以上几式联立得a＝2.5 m/s2
由牛顿第二定律得μmgcos 30°－mgsin 30°＝ma
解得μ＝
变式题 2011·福建卷如图14－5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
B 面为参考系)如图14－5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
高中物理传送带ppt课件
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类型一、水平传送带模型
• 如图所示，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)
• (1)工件经多长时间由A端传送到B端？
备注：研究物体运动 时以地面为参考系
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• A．2.5 s,2 m/s
B．1 s,2 m/s
• C．2.5 s,4 m/s
D．1 s,4 m/s
• 3.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
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• 如图所示，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)
• (1)工件经多长时间由A端传送到B端？
备注：研究物体运动 时以地面为参考系
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• 3.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
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
高中物理传送带问题(全面).
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
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高中物理《牛顿运动定律的应用─传送带问题》生活中的传送带 ppt课件
1：v1=0时
➢相对运动方向：物体相对传送带向左运动 相对 地 向右运动
➢受力情况： F合 f滑 N mg ；方向水平向右
➢运动情况： a g ；向右做匀加速直线运动
一直做匀加速直线运动吗？
➢由速度变化进一步分析相对运动：
物体的速度V1增大，可能就会和传送带的速度 V0相等，这时两者相对静止
解：（1）滑动摩擦力f=μmg =4N 由牛顿第二定律， f=ma
代入数值，得 a=1m/s2
（2）设行李做匀加速运动的时间为t1，行李加速 运动的末速度为v=1m/s。 则 t1=v/a=1s
匀速运动的时间为t2 t2=(L - 1/2 at12)／v=1.5s
运动的总时间为 T=t1+t2=2.5s
重力，弹力（支持 力）
水平方向 ① 摩擦力的有无 ② 摩擦力的性质 （动/静摩擦、大小、方 向）
分析物体在水平传送带上如何运动的方法
（3）弄清速度方向 和物体所受合力方向 之间的关系
方向相同----加速 运动
方向相反----减速 运动
（4）由速度的变化进一 步分析物体的受力和运 动情况
摩擦力的变化，发生 两者速度相等时。
（2）分析物体的受力情 况 竖直方向
重力，弹力（支持 力）
水平方向 ① 摩擦力的有无 ② 摩擦力的性质 （动/静摩擦、大小、方 向）
分析物体在水平传送带上如何运动的方法
（3）弄清速度方向 和物体所受合力方向 之间的关系
方向相同----加速 运动
方向相反----减速 运动
（2）分析物体的受力情 况，并求合力 竖直方向
注意此时是
➢进一步分析否受已B经力点到和达运动状态： 当V1=V0时，这时两者相对静止，无摩擦力，以 V0做匀速直线运动。
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mg
1 2 必须保证行李一直做匀加速运动 L at min 2 2L 2s 传送带最小速率 vmin atmin 2m / s 最短时间 t min a
例2.如图所示，水平传送带A、B两端相距S＝3.5m，工件与 传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA＝4 m/s,达到B端的瞬时速度设为vB。 (1)若传送带不动，vB多大？ (2)若传送带以速度v(匀速）逆时针转动，vB多大？ (3)若传送带以速度v(匀速）顺时针转动，vB多大？ 解 (1) (2)传送带不动或 逆时针转动时，工件从A 到B一直做匀减速运动
vA
2
vB
B ．
加速度
根据
a g 1m / s
A ．
v v 2as
2 B 2 A
2 A
s
vB v 2as 3m / s
(3)传送带顺时针转动时，根据传送带速度v的大小，由下列五 种情况： ①若v＝4m/s，工件与传送带速度相同，均做匀速运动，工件 到达B端的速度vB=4m/s 若工件由A到B，全程做匀加速运动，到达B端的速度
保持F的方向不变,使F减小, 则加速度a一定变大
mg
例2. 如图，弹簧的一端固定在足够长的平板上，弹簧的另一端拴 一滑块，平板和滑块的质量相等。现同时对平板和滑块施加大小 相等的水平力F，则平板和滑 F F 块的加速度、速度如何变化？ 设一切摩擦均不计,弹簧始终 在弹性限度之内。
首先滑块和木板分别向左、右运动．它们的加速度和速度大小始 终相等，方向相反．加速度大小的变化规律是先减小后增大；速 度大小的变化规律是先增大后减小．直到速度减小到零．
a2 g 1m / s
2
2 vB v A 2 gs 23m / s
②若 v 23m / s 工件由A到B，全程做匀加速运动，到达B端 的速度 vB 23m / s ③若 23m / s v 4m / s工件由A到B，先做匀加速运动，当速 度增加到传送带速度v时，工件与传送带一起作匀速运动速度相 同，工件到达B端的速度vB=v. ④若4m/s＞v＞3m/s时，工件由A到B，先做匀减速运动，当速 度减小到传送带速度v时，工件与传送带一起作匀速运动，工件 到达B端的速度vB＝v。 ⑤若v≤3m/s时，工件由A到B，全程做匀减速运动，到达B端的 速度vB=3m/s.见第⑴⑵问求解．
( M m)mg tan F M
传送带问题
1．传送带问题分类
传送带类分水平、倾斜两种：按转向分顺时针、 逆时针转两种。
2．传送带问题解题策略
（1）受力分析和运动分析是解题的基础。 首先根据初始条件比较 物体对地的速度v物与v传 的大小与方向，明确物体受到的摩擦力的种类及其规 律，然后分析出物体受的合外力和加速度大小和方向， 再结合物体的初速度确定物体的运动性质。
例1.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物体P受到一水平向右 的推力的作用.已知物块P沿斜面加速下滑.现保持F的方向不变, 使其减小,则加速度 F B A.一定变小 B.一定变大 C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变 解: 画出物体受力图如图示: 由牛顿第二定律
NHale Waihona Puke a Fmgsin F cos ma
F0 (mA mB )a ① f m mAa ②
a A aB aA
联立①②两式解出 F0 15N ⑴当F=10N＜15N时, A、B一定相对静止，对于整体关键牛顿 F 第二定律 2 ⑵当F=20N＞15N时, A、B一定相对滑动，对于A和B分别应用 fm F fm 2 牛顿第二定律 2
例如用假设法分析物体受力
方法I：假定此力不存在，根据物体的受力情况分析物体 将发生怎样的运动，然后再确定此力应在什么方向，物体才会 产生题目给定的运动状态． 方法Ⅱ：假定此力存在，并假定沿某一方向，用运动规律 进行分析运算，若算得结果是正值，说明此力确实存在并与假 定方向相同；若算得的结果是负值，说明此力也确实存在，但 与假定的方向相反；若算得的结果是零，说明此力不存在．
F
解：撤去外力F后，物体先从极端位置到平衡位置做加速度减 小的变加速运动；然后从平衡位置到物体和弹簧分离（此时弹 簧处于原长）位置，做加速度增大的变减速运动．最后物体离 开弹簧做竖直上抛运动．此后发生周期性的过程．（不计空气 阻力）
模型化归“竖直方向的弹簧振
子”
临界和极值问题
临界状态：当物体从某种特性变化到另一种特性时， 发生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态，出现，“临 界状态”时，既可理解成“恰好出现”也可以理解为“恰 好不出现”的物理现象.
mA mB
3.3m / s aB
mA
5m / s
A、B间的静摩擦力达到5N时，一方面它们刚好保持相对静止具有相同的加 速度；另一方面它们刚好开始滑动，它们之间的摩擦力按滑动摩擦力求解．
mB
7.5m / s
例3. 如图所示,把长方体切成质量分别为m和M 的两部分，切面与底面的夹角为θ,长方体置于 F 光滑的水平地面，设切面亦光滑，问至少用多 大的水平推力推m，m才相对M滑动？
v g 1m / s 加速时间 t1 1s 加速度 a a m Ls 1 2 1 .5 s 加速位移 s at1 0.5m 通过余下距离所用时间 t 2 2 v 共用时间 t t1 t2 2.5s ⑵要使行李从A到B的时间最短，
2
例1. 绷紧的水平传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行，一质 量为m=4kg的行李无初速度地放在A处，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。⑴.求行李 从A到B所用的时间． ⑵.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 A B 李从A处传送到B处的最短时间 v 和传送带对应的最小运行速率。 解：⑴行李受向右的滑动摩擦力f=μmg,向右匀加速运动;当速度 增加到与传送带速度相同时，和传送带一起做匀速运动到B端.
然后滑块和木板分别向右、左运动．它们的加速度和速度大小始 终相等，方向相反．加速度大小的变化规律是先减小后增大；速 度大小的变化规律是先增大后减小．直到速度减小到零． 速度变化（增大还是减小）取决于合力（加速度）方向与速度方 向的夹角；速度变化的快慢取决于加速度（合力和质量）的大小
例3. 如图所示，在竖直立在水平面的轻弹簧上面 固定着一块质量不计的薄板，在薄板上放一个重 物，并且用手将重物往下压，然后突然将手撤去， 重物即被弹射出去，则在弹射过程中（即重物与 弹簧脱离之前），重物的运动情况是： A.一直加速 B.先加速，再减速 B C.先减速，再加速 D.匀加速
解: 设水平推力为F时，m刚好相对M滑 动．对整体和m分别根据牛顿第二定律 θ
m
θ
M
F ( M m)a ①
m
F N1 sin ma ② N1 cos mg 0 ③
联立①②③式解出使m相对M 相对滑动的最小推力
θ
mg
M F
⑴整体法和隔离法相结合． ⑵动态分析临界状态，从两个方 面理解临界状态．
联立①②两式解出
FmA (m M )a ① mg Ma ② m(m M ) g
FmA M
A m
B
m
FmA
M
量变积累到一定程度，发生质变，出现临界状态．
⑵设保持A、B相对静止施于B的最大拉力为FmB ,此时A、B之间 达到最大静摩擦力μmg，对于整体和物体A，分别应用牛顿第二 定律
FmB (m M )a ① mg ma ② 联立①②两式解出 FmB (m M ) g
A m B
m
M
FmB
⑶若要把B从A下表面拉出，则施于B的水平拉力的最小值跟保持 A、B相对静止施于B的最大拉力为FmB物理意义相同．答案同⑵
理解临界状态的“双重性”
整体法和隔离法相结合
例2.如图所示，mA=1kg,mB=2kg,A、B间的最大静摩擦力为5N, 水平面光滑，用水平力F拉B，当拉力大小分别为F1=10N和 F2=20N时，A 、B的加速度各为多大？ m 解：假设拉力为F0时，A、B之间的静摩擦力 A 达到5N，它们刚好保持相对静止．对于整体 F B 和物体A，分别应用牛顿第二定律
解决中学物理极值问题和临界问题的方法
(1)极限法：在题目中知出现“最大”、“最小”、“刚 好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理这类问题时，可 把物理问题（或过程）推向极端，分析在极端情况下可能出 现的状态和满足的条件，应用规律列出在极端情况下的方程， 从而暴露出临界条件．
(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线 索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界 问题，解答这类题，一般用假设法．
(3)数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表 达式求解得出临界条件．
例1.如图，质量分别为m、M的A、B两木块叠放在 光滑的水平地面上，A与B之间的动摩擦因数为μ。 m 若要保持A和B相对静止，则施于A的水平拉力F的 A m 最大值为多少？若要保持A和B相对静止，则施于 B M B的水平拉力F的最大值为多少？若要把B从A下表 面拉出，则施于B的水平拉力最小值为多少？ 解：⑴设保持A、B相对静止施于A的最大拉力为FmA ,此时A、B之 间达到最大静摩擦力μmg，对于整体和物体B，分别应用牛顿第二 定律
受力分析的关键是摩擦力的分析。
当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时， 物体能否与皮带保持相对静止。一般采用假设法，假 使能否成立关键看F静是否在0- fmax之间 。对于倾斜 传送带需要结合μ与tanθ的大小关系进行分析。
物体和传送带等速时刻是摩擦力的大小、方向、运 动性质的分界点。
（2）参考系的正确选择是解题的关键。 运动分析中根据合外力和初速度明确物体的运 动性质是以地面为参考系的，根据运动学公式计算时， 公式中的运动学量v、a、s都是以地为参考系的。而 涉及到摩擦力的方向和摩擦生热现象中s相是以传送 带为参考系的。物体在传送带上的划痕就是以传送带 为参考系的。