牛顿第二定律应用
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传送带问题(学案)
传送带问题的考查一般从受力和运动分析的层面上展开,受力分析中关键是注意摩擦力
....?/p>
突变(大小、方向)
........?/p>
—?/p>
..
发生?/p>
..?/p>
V
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
V
?/p>
?/p>
?/p>
相同的时?/p>
....?/p>
;运动分析中关键是相对运动的速度?/p>
小与方向的变化——物体和传送带对地速度的大小与方向比较?/p>
难点形成的原因:
1
?/p>
对于物体与传送带之间是否存在摩擦力?/p>
是滑动摩擦力还是静摩擦力?/p>
摩擦力的方向如何?/p>
等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清?/p>
2
、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误?/p>
3
?/p>
对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,
出现能量转化不守恒的错误
过程?/p>
一、水平放置运行的传送带
处理水平放置的传送带问题?/p>
首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析?/p>
分清物体所
受摩擦力是阻力还是动力;其二是对物体进行运动状态分析,即对静态→动态→终态进行分
析和判断,对其全过程作出合理分析、推论,进而采用有关物理规律求?/p>
.
1.
水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,
用于对旅客的行李进行安全检查?/p>
如图为—水
平传送带装置示意图,
绷紧的传送带
AB
始终保持
v
?/p>
1m/s
的恒定速率运行?/p>
一质量?/p>
m
?/p>
4kg
的行李无初速地放在
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动,随后
行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动?/p>
设行李与传送带间的动摩擦因?/p>
μ
?/p>
0.1
?/p>
AB
间的距离
l
?/p>
2m
?/p>
g
?/p>
10m/s
2
?/p>
?/p>
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?/p>
?/p>
2
)求行李做匀加速直线运动的时间?/p>
?/p>
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?/p>
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?/p>
2.
:如图所示,传送带的水平部分长?/p>
L
.传动速率
v
,在其左端无初速度放一小木块,若木
块与传送带间的动摩擦因数为
μ
,则木块从左端运动到右端的时间不可能?/p>
( )
A
?/p>
?/p>
B
?/p>
C
?
D
?
3.
如图所示,质量
?/p>
M
20kg
的物体从光滑斜面上高?/p>
8
.
0
?/p>
H
m
处释放,到达底端时水平进
入水平传送带
(
不计斜面底端速度大小的损?/p>
,
即在斜面底端速度方向迅速变为水?/p>
,
大小?/p>
?/p>
)
,传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速率?/p>
3
m/s
.已知物体与传送带间的动摩?
因数
?/p>
?/p>
0.1.
物体冲上传送带后就移走光滑斜面
.
?/p>
g
?/p>
10 m/s
2
?/p>
.
?/p>
1
)物体滑上传送带
A
点时的速度大小?/p>
?/p>
2
)若两皮带轮
AB
之间的距离是
6 m
,物体将从哪一边离开传送带
?
?/p>
3
?/p>
若皮带轮间的距离足够大,
?/p>
M
滑上到离开传送带的整个过程中?/p>
?/p>
M
和传送带间相?/p>
位移
.
二、倾斜放置运行的传送带
处理这类问题,同样是先对物体进行受力分析,再判断摩擦力的大小与方向,正确理解
题意和挖掘题中隐含条件是解决这类问题的切入点和突破口?/p>
摩擦力突变的分界点仍然是
V
?/p>
?/p>
V
?/p>
的时刻?/p>
物体在传送带上变速过程中的加速度由滑
动摩擦力
μ
mgcos
θ
和下滑力mg
sin
θ
共同决定?/p>
假设传送带的倾角?/p>
θ
,物体的质量?/p>
m
,物体与传送带之间的动摩擦因数?/p>
μ
,物?/p>
从传送带上下滑,达到
V
?/p>
?/p>
V
?/p>
的时刻后,物体受到的摩擦力以及后续运动有如下可能?/p>