高三物理一轮复习7板块模型、传送带模型(教师版)
(教师可见内容)
匀变速直
线运动
(教师可见内容)
隔离法分析物块,水平方向上受力平衡,则对的摩擦力,方向向左;整体法分析物块,水平方向受力平衡,则,即地面对的摩擦力
(教师可见内容)
(教师可见内容)
1
如图所示,水平放置的传送带足够长,它以恒定速率
2
如图所示,水平传送带以
解决倾斜类传送带问题,分析摩擦力判断物体的运动也是关键,物体方向沿斜面向下,大小为如图,传送带将物块匀速送往高处,若物块在传送带上不打滑,物块与传送带之间的动摩擦因数3
内,物块的加速度为
小物块受到的摩擦力的方向始终沿传送带向下小物体与传送带之间的动摩擦因数如图所示,倾角为4内,物块的加速度.开始时,物块相对于传送带向上滑动,受到的摩擦力方向沿传送带向下,当速度与传送带
内的摩擦力
如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率5,故A 错误;
摩擦力与运动方向相同,故B 错误;
,
,可知
6
如图所示,传送带长
7
如图所示为车站使用的水平传送带摸型,其,它与水平台面平滑连
若传送带保持静止,物块滑动到端时的速度大小.
若传送带顺时针匀速转动的速率恒为,则物块到达端时的速度大小.
若传送带逆时针匀速转动的速率恒为,且物块初速度变为,仍从
送带,求物块从滑上传送带到离开传送带的总时间.
若传送带保持静止,物块滑动到端时的速度大小为
8
如图所示,水平放置的传送带以速度
9
如图所示,水平传送带在电动机的带动下以速度
从传送带中点开始运动时具有一水平向右的初速度,则至少应多大才能使到达传
10
如图所示,在光滑的水平面上静止停放着小车11
如图所示,质量
当铁块运动到木板右端时,把铁块拿走,木板还能继续滑行的距离.
12
如图
时间内,、间的摩擦力为零
13
如图所示,一长
时,从开始运动到木块恰好脱离木板,木板的位移是多少.
14
如图所示,质量
15
如图所示,一质量
高三考经系列课程——物理第21页(共22页)
共,解得
共
对小物块:根据动能定理:
对木板:根据动能定理:
所以木板的长度至少为
第22页(共22页)高三考经系列课程——物理。
高中物理一轮复习7传送带、滑块模型-目标(教师版)
传送带、滑块模型-目标2019年高考考试大纲:主题内容要求相互作用与牛顿定律牛顿定律及其应用超重和失重ⅡⅠⅠ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用。
Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
高考物理考察能力之一:d=====( ̄▽ ̄*)b推理能力:能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或者作出正确的判断,并能把推理过程正确的表达出来。
o(* ̄︶ ̄*)o可以尝试着用自己的话阐述相关概念,并且在还未完全掌握的知识的上打勾知识 1 牛顿第一定律知识 2 惯性知识 3 作用力与反作用力知识 4 牛顿第二定律知识 5 隔离法和整体法知识 6 超重和失重一、传送带模型1.水平传动带水平传送带模型又分为两种情况:物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为零)或反向.在匀速运动的水平传送带上①物体和传送带不共速:物体就会在滑动摩擦力的作用下,朝着和传送带共速的方向变速(若物传,则物体加速;若物传,则物体减速),直至共速②讨论是否能共速:Ⅰ:传送带足够长,共速时,滑动摩擦力消失,与传送带一起匀速Ⅱ:传送带长度有限,在加速或减速过程中没达到共速就已经滑下D.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右1AB在前内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动,加速度不变,速度与时间的关系为,图象是倾斜的直线;物体的速度与传送相同后,不受摩擦力而做匀速直线运动,速度不变,加速度为,故A 、B 正确,、D 错误.2如图所示,传送带长,与水平方向的夹角,以的恒定速度向上运动,一个质量为物块(可视为质点),沿平行于传送方向以的速度滑上传送带,已知物块与传送之间的动摩擦因数,,,,则物块刚滑上传送带时的加速度大小如图所示为车站使用的水平传送带摸型,其、两端的距离为,它与水平台面平滑连接,现有物块以的初速度从端水平地滑上水平传送带,已知物块与传送带间的动摩擦因数为,试求:3若传送带保持静止,物块滑动到端时的速度大小.(1)若传送带顺时针匀速转动的速率恒为,则物块到达端时的速度大小.(2)若传送带逆时针匀速转动的速率恒为,且物块初速度变为,仍从端滑上传送带,求物块从滑上传送带到离开传送带的总时间.(3)若传送带保持静止,物块滑动到端时的速度大小为(1)若传送带顺时针匀速转动的速率恒为,则物块到达端时的速度大小是(2)物块从滑上传送带到离开传送带的总时间是(3)由牛顿第二定律得:,得:.由代入数据解得:物块到达端时的速度为:.故答案为:若传送带保持静止,物块滑动到端时的速度大小为.(1)令物块的速度从增大到通过的位移为,由,代入数据得,故物块先做匀加速运动,后做匀速运动,最终速度为.(2)物块的速度从减小到的时间为:;通过的位移为:,此后物块做反向匀加速运动,速度达到所需时间为:,位移,此后匀速运动直到离开传送带.,(3)4如图所示,水平传送带在电动机的带动下以速度从传送带中点开始运动时具有一水平向右的初速度,则至少应多大才能使到达传5如图所示,三角形传送带以下滑过程中相对于传送带的位移科学思维>科学推理牛顿运动定律>牛顿第二定律故选AD .如图传送带与水平方向夹角,在皮带轮带动下,以的速度沿逆时针方向转动,可视为质点的小物块无初速度放在传送带的点,物块与传送带的动摩擦因数为,两皮带轮间的距离,小物块在皮带上滑过后会留下痕迹,求:6小物块离开皮带后,皮带上痕迹的长度;(1)小物块从至的时间.()(2).(1).(2)小物块刚放到传送带上,到加速与传送共速的过程中.小物块加速度.加速时间.小物块位移,皮带位移.此过程留下滑痕迹.在此后运动过程中,由于,则小物块受到摩擦力将变为沿传递带向上.其加速度大小.设小物块继续滑到底端时间为,(1)牛顿运动定律>牛顿第二定律则,解得:.在此过程中,传送带位移.皮带上留下滑痕迹.即皮带上痕迹总长度为.故答案为.小物块从到运动时间.故答案为.(2)4.课有余时如图所示,一长的水平传送带,以的速率匀速顺时针转动运动.将一质量为的物块无初速度地轻放在传送带左端,物块与传送带之间的动摩擦因数(取)求:7物块在传送带上运动的最大速度.(1)若该传送带装成与地面成倾角,以同样的速率顺时针转动.将该物块无初速度地放上传送带顶端,分析并求出物体在传送带上整个运动过程加速度的大小和方向.(2)在第(2)中,若传送带的传送速度大小和方向均不确定,将物块无初速度地放上传送带顶端,试分析计算物块到达底端的可能速度大小.(结果可以用含的函数式表示)(3)(1)方向向下(2)、、(3)物体放上传送带后,根据牛顿第二定律:,,(1)牛顿运动定律>牛顿第二定律科学思维>科学推理牛顿运动定律>牛顿第二定律>传送带问题能达到共速,则时间,为之后匀速,∴最大速度.在顶端释放后,,带入数据解得:方向向下,达到与带相同速度时,(或者,直接说明:,能共速)之后:∵,物块继续加速,,方向向下.(2)情况一:若传送带逆时针传动,物块受到摩擦力向上,则物体一直以加速度加速运动,到达底端速度:.情况二:若传送带顺时针传动,且速度大,物体受摩擦力向下,物体已知加速度匀加速运动,物体到达底端速度:,时,此情况成立.情况三:若传送带顺时针传送,且,物块先以加速度加速运动,,达到与传送带相同速度后,以加速度加速运动.代入数据解得:.(3)如图()所示,倾角为的浅色传送带以速率逆时针匀速运动,时刻将煤块轻放在传送带的端,时煤块运动到传送带的端,煤块运动的速度随时间变化的图象如图()所示.取重力加速度的大小.8求传送带的倾角以及煤块与传送带之间的动摩擦因数.(1)若传送带以速率逆时针匀速运动,将煤块从距离点处轻放上传送带的同时,由于故障原因,传送带立即以加速度做匀减速运动,请在图()中画出煤块轻放上传送带后传送带和煤块的图象,并根据图象求出传送带上黑色痕迹的长度.(2)若传送带逆时针匀速运动的速度可以调节,试推导煤块从端由静止运动到端时的速度随变化的关系式.(3)是,是(1)(2)时,;(3)时,,煤块运动的加速度为:(1).由牛顿运动定律得:.,煤块运动的加速度为:.由牛顿运动定律得:.联立解得:(或,或),.作图思路:由图()知,内煤块的位移就是、之间的距离,则:(2).传送带匀速运动,煤块匀加速运动,经过时间速度相同为,即为:,解得:,.此过程中,煤块的位移为:,传送带又经过时间速度减为,即:,解得:.传送带静止后,煤块又经过时间运动至端,由匀变速直线运动的规律得:,解得:.传送带、煤块的图象如图所示.牛顿运动定律>牛顿第二定律>传送带问题内,煤块相对传送带上滑的位移为阴影部分的面积:,内,煤块相对传送带下滑的位移为阴影部分的面积,为:,所以传送带上黑色痕迹的长度是.①传送带的速度时,煤块以加速度匀加速到,则,解得,②传送带的速度在,煤块先加速度匀加速到,再以加速度匀加速运动.则,,解得.(3)二、滑块模型1.基本分析运动状态板块速度不相等板块速度相等瞬间板块共速运动处理方法隔离法假设法整体法具体步骤对滑块和木板进行隔离分析,弄清楚每个物体的受力情况与运假设两物体间无相对滑动,先用整体法算出一起运动的加速将滑块和木板看成一个整体,对整体进行受力分析和运动过程9如图所示,一长时,从开始运动到木块恰好脱离木板,木板的位移是多少.时间内,、间的摩擦力为零如图10与地面间的滑动摩擦力,故在11如图所示,质量牛顿运动定律>牛顿第二定律>板块问题……④,由①②③④代入数据解得,,.此时滑块位移,此时滑块速度,,以后滑块于木板相对静止,一起继续向右减速运动,对于木板和滑块组成的整体,其加速度由牛顿第二定律,,,滑块继续运动的位移,,.滑块相对地面能运动的最大距离,.(3)如图所示,物块与木板质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.起初长木板在水平地面上运动,在时刻将一相对地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度一时间图象如图所示.已知物块始终在木板上,且物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小.求:12根据图象求这段时间内物块和木板的加速度大小和分别是多少.(1)时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.对物块由牛顿第二定律得:,代入数据计算得出:;由图象可以知道,木板的加速度:,负号表示方向,由牛顿第二定律得:,代入数据计算得出:.可以知道木块减速到零后就静止,物块一直减速到静止,物块的图象如图中点划牛顿运动定律>牛顿第二定律>板块问题由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为:,.物块相对于木板的位移的大小为:,代入数据计算得出:.如图,两个滑块和的质量分别为,,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为;木板的质量为,与地面间的动摩擦因数为.某时刻、两滑块开始相向滑动,初速度大小均为.、相遇时,与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小为.求:13与木板相对静止时,木板的速度.(1)、开始运动时,两者之间的距离.(2)(1)(2)方法一:,,时和板共速方法二:对受力分析,根据牛顿第二定律得:代入数据解得:,方向向右,(1)对分析,根据牛顿第二定律得:代入数据解得:,方向向左.对木板分析,根据牛顿第二定律得:,代入数据解得:,方向向右.当木板与共速时,有:,代入数据解得:,,此时相对木板静止,突变为静摩擦力,受力不变,加速度仍为,方向向右,对与木板受力分析,有:,代入数据解得:,方向向左,当木板与共速时有:,代入数据解得:,.故答案为:.方法一:和板共速后得加速度:(2)再经过,和板共速,方法二:当,,,木,板木对,向左,,.,对木板,向右,木,板木相距.板板板故答案为:.牛顿运动定律>牛顿第二定律科学思维>科学推理牛顿运动定律>牛顿第二定律>板块问题2.课有余时如图所示,某传送带与水平地面夹角,之间距离,传送带以的速率转动,质量为,长度的木板上表面与小物块的动摩擦因数,下表面与水平地面间的动摩擦因数,开始时长木板靠近传送带端并处以静止状态.现从传送带上端无初速地放一个质量为的小物块,它与传送带之间的动摩擦因数为,(假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变,重力加速度),求:14若传送带顺时针转动,物块从到的时间(结果可用根式表示).(1)若传送带逆时针转动,物块从运动到时的速度.(2)在上述第(2)问基础上,从物块滑上木板开始计时,求:之后物块运动的总时间.(3)(1)(2)(3)传送带顺时针转动,物块受力分析如图所示:由牛顿第二定律,得:(1)根据牛顿第二定律得:达到传送带速度位移之后因为则位移联立解得:物块滑上木板相对滑动时做匀减速运动,对物块:对木板:15如图所示,传送带与水平地面成两端距离至少多大.端冲出,且最终未离开长木板,则长木板至少多长.又有合由当的速度减为减速为后,以当加速到与传送带共速科学思维>科学推理牛顿运动定律>牛顿第二定律牛顿运动定律>牛顿第二定律>板块问题。
2024届高考一轮复习物理课件第3章 专题强化1 传送带模型
拓展思考一: 如图所示,水平传送带以v=5 m/s的恒定速度顺时针运动,传送带 长L=7.5 m,今在其左端A将m=1 kg的工件以水平速度v0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, 重力加速度g取10 m/s2。 (1)若v0=3 m/s,求工件由A端到B端的时间; (2)若v0=7 m/s,求工件由A端到B端的时间。
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
(1)可能一直加速
情景 2
(2)可能先加速后匀速
(3)可能先以 a1 加速后以 a2 加速
项目 情景 3 情景 4
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 (3)可能一直匀速 (4)可能先以 a1 加速后以 a2 加速 (5)可能先减速后匀速 (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
工件向右运动减速至零所用时间,t1=μvg0=1.4 s,
反向做匀加速运动时间 t2=μvg=1 s, 匀加速位移 x′=v2t2=52×1 m=2.5 m, 匀速时间 t3=x-vx′=4.9-5 2.5 s=0.48 s, 总时间 t=t1+t2+t3=2.88 s。
【总结提升】
(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。
类型1 水平传送带 例1 如图所示,水平传送带以v=5 m/s的恒定速度顺时针运动,
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,ห้องสมุดไป่ตู้送到右端B,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重 力加速度g取10 m/s2。求工件由A端传送到B端的时间。
高考物理一轮复习课件时作业动力学中的传送带板块模型
XX
PART 04
典型例题解析与思路拓展
REPORTING
简单传送带问题解决方法
确定研究对象
选择传送带上的物体为研 究对象,分析其所受的外 力。
分析运动过程
根据物体的受力情况,分 析其在传送带上的运动过 程,包括加速、匀速、减 速等阶段。
应用运动学公式
根据运动学公式,如速度 公式、位移公式等,求解 物体的运动参量,如速度 、位移、时间等。
REPORTING
匀速直线运动规律
传送带与板块相对静止
当传送带与板块之间没有相对运动时,板块将随传送带一起做匀速直线运动。
传送带与板块有相对滑动
当传送带的速度大于板块的速度时,板块将受到传送带给它的滑动摩擦力作用而做匀加速直线运动,直到与传送 带的速度相等为止。
匀变速直线运动规律
传送带启动或制动
加强练习和巩固
通过大量的练习,加深对知识点的理解和记忆,提高解题的熟练度和准 确性。同时,要注重练习的针对性和有效性,选择适合自己的题目进行 练习。
调整心态积极备考
面对高考的压力和挑战,要保持积极的心态和良好的心理状态。合理安 排学习和休息时间,避免过度疲劳影响备考效果。同时,要相信自己经 过努力一定能够取得好成绩。
式和定理,以及其在传送带板块模型中的应用。
易错难点剖析及应对策略
摩擦力方向的判断
在传送带板块模型中,摩擦力的方向是一个易错点。要准 确判断摩擦力的方向,需要分析板块相对于传送带的运动 趋势,进而确定摩擦力的方向。
板块运动状态的分析
在分析板块运动状态时,需要注意板块在传送带上的位置 、速度、加速度等物理量的变化,以及这些物理量之间的 关系。
高考物理一轮复习课件:传送带与板块模型
共速后加速
异向Байду номын сангаас坡
>
0 ≤
减速至0,后反向加速
至0
0 >
减速至0,后反向加速
至
=
<
—
—
一直匀速
一直加速
板—块模型
1、概述:两个或多个物体上、下叠放在一起,物体之间通过
摩擦力产生联系。
2、三个基本关系
加速度关系
注意:通过受力
分析判断加速度
同向上坡
0 >
0 =
0 <
减速至共速
—
—
≥
<
≥
共速后匀速
共速后继续
减速
一直匀速
<
>
减速至0, 加速至共速,
后反向加速
后匀速
=
<
一直匀速
减速至0,
后反向加速
同向下坡
0 >
0 =
传送带模型
1、明确滑块相对传送带的运动方向,正确判断摩擦力的方向
。
2、判断滑块与传送带共速前是否滑出传送带。
3、滑块在传送带上的划痕长度是滑块与传送带的相对位移。
4、在水平传送带上,滑块与传送带共速时,二者相对静止做匀
速运动。
5、共速时刻一般是摩擦力发生突变的时刻。在倾斜传送带上,
滑块与传送带共速时,需比较mgsin与μmgcos的大小才能
确定运动情况。
①水平传送带
①0 >时,可能一直减速(不够长),
也可能先减速后匀速(足够长)
同向进入
②0 =时,一直匀速
③0 < 时,可能一直加速(不够长),
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。
高考物理一轮复习第三章专题三动力学中的“传送带板块”模型教案新人教版
专题三 动力学中的“传送带、板块”模型突破1 传送带模型考向1 水平传送带模型(2019·海口模拟)(多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端相距s =3.5 m ,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v A =4 m/s ,到达B 端的瞬时速度设为v B ,则(g 取10 m/s 2)( )A .若传送带不动,则vB =3 m/sB .若传送带以速度v =4 m/s 逆时针匀速转动,v B =3 m/sC .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =3 m/sD .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =2 m/s[审题指导] (1)若传送带顺时针转动且v 物>v 带,则传送带对物块的摩擦力为滑动摩擦力且为阻力.(2)若传送带逆时针转动,传送带对物块的摩擦力为滑动摩擦力且为阻力.【解析】 若传送带不动,由匀变速运动规律可知v 2B -v 2A =-2as ,a =μg ,代入数据解得vB =3 m/s ,当满足选项B 、C 、D 中的条件时,工件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样,还是向左,加速度还是μg ,所以工件到达B 端时的瞬时速度仍为3 m/s ,故选项A 、B 、C 正确,D 错误.【答案】 ABC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,根据物块相对传送带的运动方向确定摩擦力的方向,根据受力分析确定物块的运动;二是当物块的速度与传送带速度相等时,判断物块能否与传送带保持相对静止.另外注意考虑传送带长度——判定达到共同速度(临界点)之前物块是否脱离传送带.1.如图所示,足够长的水平传送带静止时在左侧某处画下标记点P ,将工件放在P 点.启动传送带,使其向右做匀加速运动,工件相对传送带发生滑动.经过t 1=2s 立即控制传送带,使其做匀减速运动,再经过t 2=3s 传送带停止运行,测得标记点P 通过的距离x 0=15 m.(1)求传送带的最大速度;(2)已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求整个过程中工件运动的总距离.解析:(1)设传送带的最大速度为v m .根据匀变速直线运动规律,有x 0=x 1+x 2=v m2(t 1+t 2) 解得v m =6 m/s(2)以工件为研究对象,由牛顿第二定律,有μmg =ma 2 解得a 2=μg =2 m/s 2设经时间t 工件与传送带速度相等,有v =a 2tv =v m +a 1(t -t 1)传送带减速运动中的加速度a 1=0-v m t 2=-2 m/s 2解得t =2.5 s ,v =5 m/st =2.5 s 内工件的位移x 1=v2·t =6.25 m工件与传送带速度相等后,假设二者相对静止,则工件受到的合外力大小F 合=m ·|a 1|=m ×2 m/s 2工件与传送带之间的最大静摩擦力f m =μmg =m ×2 m/s 2因为F 合=f m ,所以二者一起减速运动到静止 减速过程工件的位移x 2=v2(t 1+t 2-t )=6.25 m故工件的总位移x =x 1+x 2=12.5 m 答案:(1)6 m/s (2)12.5 m 考向2 倾斜传送带模型上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图乙所示,v 0、t 0已知,则( )A .传送带一定逆时针转动B .μ=tan θ+v 0gt 0cos θC .传送带的速度大于v 0D .t 0后木块的加速度为2g sin θ-v 0t 0【解析】 若传送带顺时针转动,当木块下滑时(mg sin θ>μmg cos θ),将一直匀加速到底端;当滑块上滑时(mg sin θ<μmg cos θ),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种情况均不符合运动图象,故传送带是逆时针转动,选项A 正确.木块在0~t 0内,滑动摩擦力向下,木块匀加速下滑,a 1=g sin θ+μg cos θ,由图可知a 1=v 0t 0,则μ=v 0gt 0cos θ-tan θ,选项B 错误.当木块的速度等于传送带的速度时,木块所受的摩擦力变成斜向上,故传送带的速度等于v 0,选项C 错误.等速后的加速度a 2=g sin θ-μg cos θ,代入μ值得a 2=2g sin θ-v 0t 0,选项D 正确.【答案】 AD本题中在工件与传送带达到共同速度的瞬间摩擦力发生了“突变”,由向下的滑动摩擦力变为向上的滑动摩擦力.对于倾斜传送带,滑动摩擦力方向能否发生“突变”,还与动摩擦因数的大小有关.只有μ<tan θ时,才能突变为向上的滑动摩擦力;若μ>tan θ,则突变为静摩擦力.2.有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带,恒定速度v =4 m/s ,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m =1 kg 的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F =8 N ,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h =2.4 m 的平台上.已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5(g 取10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F ,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?解析:(1)对物块受力分析可知,物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动,直至速度达到传送带的速度,由牛顿第二定律ma 1=F +μmg cos37°-mg sin37°,计算得a 1=6 m/s 2 加速时间t 1=v a 1=23 s加速距离x 1=v 22a 1=43m物块达到与传送带同速后,对物块受力分析发现,物块受的摩擦力的方向改变,因为F =8 N ,而下滑力和最大摩擦力之和为10 N .故不能相对斜面向上加速.故得a 2=0 匀速运动时间t 2=x -x 1v =23s 到平台所用的时间t =t 1+t 2=43s≈1.33 s(2)若达到同速后撤去力F ,因为mg sin37°>μmg cos37°,故减速上行,由牛顿第二定律可得ma 3=mg sin37°-μmg cos37°解得a 3=2 m/s 2物块还需t ′离开传送带,离开时的速度为v t ,则v 2-v 2t =2a 3x 2 v t =433m/s≈2.3 m/s t ′=v -v t a 3=2 s -233s≈0.85 s答案:(1)1.33 s (2)0.85 s突破2 板块模型1.模型特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.如图所示,质量为M 的长木板位于光滑水平面上,质量为m 的物块静止在粗糙的长木板上,为使两者能共同向右加速运动,可以采用以下两种方案:(1)水平恒力作用在物块m 上,其最大值为F ;(2)水平恒力作用在长木板M 上.重力加速度大小为g ,物块m 与长木板M 之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力.则方案(2)中的水平恒力最大值为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m M FB.M m FC.⎝⎛⎭⎪⎫1+M mFD.m MF【解析】 对于方案(1),以物块m 为研究对象,根据牛顿第二定律有F -μmg =ma 1,以长木板M 为研究对象,根据牛顿第二定律有μmg =Ma 2,若两者出现相对滑动应有a 1≥a 2,联立解得F ≥μmg ⎝⎛⎭⎪⎫1+m M ;对于方案(2),以物块m 为研究对象,根据牛顿第二定律有μmg =ma 1′,以长木板为研究对象,根据牛顿第二定律有F ′-μmg =Ma 2′,若两者出现相对滑动应有a 1′≤a 2′,联立解得F ′≥μ(M +m )g .若取临界情况,则有F ′=M mF ,选项B 正确.【答案】 B3.(多选)如图所示,一质量为M 的斜面体静止在水平地面上,斜面倾角为θ,斜面上叠放着A 、B 两物体,物体B 在沿斜面向上的力F 的作用下沿斜面匀速上滑.若A 、B 之间的动摩擦因数为μ,μ<tan θ,A 、B 质量均为m ,重力加速度为g ,则( BD )A .A 、B 保持相对静止 B .A 、B 一定相对滑动C .B 与斜面间的动摩擦因数为F -mg sin θ2mg cos θD .B 与斜面间的动摩擦因数为F -mg sin θ-μmg cos θ2mg cos θ解析:因为μ<tan θ,对A 研究对象则满足mg sin θ>μmg cos θ,所以A 、B 一定相对滑动,选项A 错误,B 正确;选物体B 为研究对象,由牛顿第二定律得F -μmg cos θ-mg sin θ-μB ·2mg cos θ=0,μB =F -mg sin θ-μmg cos θ2mg cos θ,故选项C 错误,D 正确.4.(2019·湖北三校联考)有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:如图所示,滑板长L =1 m ,起点A 到终点线B 的距离s =5 m .开始滑板静止,右端与A 平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F 使滑板前进.板右端到达B 处冲线,游戏结束.已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5,地面视为光滑,滑块质量m 1=2 kg ,滑板质量m 2=1 kg ,重力加速度g 取10 m/s 2,求:(1)滑板由A 滑到B 的最短时间;(2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F 的取值范围.解析:(1)滑板一直加速时,所用时间最短.设滑板加速度为a 2,f =μm 1g =m 2a 2,a 2=10 m/s 2,s =a 2t 22,解得t =1 s.(2)刚好相对滑动时,水平恒力最小,设为F 1,此时可认为二者加速度相等,F 1-μm 1g =m 1a 2,解得F 1=30 N.当滑板运动到B 点,滑块刚好脱离时,水平恒力最大,设为F 2,设滑块加速度为a 1,F 2-μm 1g =m 1a 1,a 1t 22-a 2t 22=L ,解得F 2=34 N.则水平恒力大小范围是30 N≤F ≤34 N. 答案:(1)1 s (2)30 N≤F ≤34 N学习至此,请完成课时作业10。
高考物理一轮复习:动力学传送带模型和板块模型问题
专题03 牛顿运动定律第11练动力学传送带模型和板块模型基础训练1.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所示的模型.传送带始终保持v=0.4 m/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2 m,g取10 m/s2.旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处,则下列说法正确的是()A.开始时行李的加速度大小为2 m/s2B.行李经过2 s到达B处C.行李到达B处时速度大小为0.4 m/sD.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m2.如图甲所示,倾斜的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37°.一物块以初速度v2从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的v-t图像如图乙所示,物块到达一定高度时速度为零,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,则()A.传送带的速度为4 m/sB.物块上升的竖直高度为0.96 mC.物块与传送带间的动摩擦因数为0.5D.物块所受摩擦力方向一直与物块运动方向相反3.如图所示,质量为M=1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量为m=1 kg的小铁块(可视为质点),铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增大的水平向左的力F(图中未画出),下列能正确表示铁块与木板间的摩擦力F f随力F大小变化的图像是(重力加速度g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()能力训练1.某工厂检查立方体工件表面光滑程度的装置如图所示,用弹簧将工件弹射到反向转动的水平皮带传送带上,恰好能传送到另一端是合格的最低标准.假设皮带传送带的长度为10 m、运行速度是8 m/s,工件刚被弹射到传送带左端时的速度是10 m/s,取重力加速度g=10 m/s2.下列说法正确的是()A.工件与皮带间动摩擦因数不大于0.32才为合格B.工件被传送到另一端的最长时间是2 sC.若工件不被传送过去,返回的时间与正向运动的时间相等D.若工件不被传送过去,返回到出发点的速度为10 m/s2.如图,一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动.一小滑块以某初速度沿传送带向下运动,滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则其速度v随时间t变化的图像可能是()3.如图甲所示,水平地面上静止放置一质量为M的木板,木板的左端有一个可视为质点的、质量m=1 kg的滑块.现给滑块一向右的初速度v0=10 m/s,此后滑块和木板在水平地面上运动的速度图像如图乙所示,滑块最终刚好停在木板的右端,取g=10 m/s2.下列说法正确的是()A.滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4B.木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1C.木板的长度L=4 mD.木板的质量M=1.5 kg4.如图甲所示,一滑块置于足够长的长木板左端,木板放置在水平地面上.已知滑块和木板的质量均为2 kg,现在滑块上施加一个F=0.5t(N)的变力作用,从t=0时刻开始计时,滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C.图乙中t2=24 sD.木板的最大加速度为2 m/s25.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角θ=30°,以恒定的速度v0=3 m/s逆时针匀速转动,小炭块以初速度v=6 m/s沿平行于传送带方向从传送带底端滑上传送带,小炭块与传送带间的动摩擦因数μ=36,取重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是()A.小炭块刚滑上传送带时的加速度大小为7.5 m/s2B.小炭块在传送带上向上滑行的最远距离为4.8 mC.传送带上留下的炭块痕迹长度为5.4 mD.小炭块从滑上传送带到返回传送带底端一共用时1.8 s6.(2021高考全国乙卷)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。
高三一轮复习——传送带模型
思考2:物体在倾斜传送带上运动时的受力情况是怎样的?
例题1.如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v0=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10 m/s2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。则小煤块从A运动到B的过程中()
重点提示:
。
当堂检测
1.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,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可能是()
A.+B.
C.D.
2.如图所示,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,小物体A与传送带相对静止,重力加速度为g.则()
A.只有a>gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
B.只有a<gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
C.只有a=gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
D.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用
需要商讨解决的疑惑点
物理学科教学案
本学期第课时
本单元第课时
授课日期:
课题:传送带模.能建立起不同情境下的传送带模型
2.能结合相关的物理知识对传送带问题进行受力分析和运动过程分析
3.注意传送带运动情境过程中的转折点问题
教学过程及内容
考点一:水平传送带模型
项目
图示
滑块可能的运动情况
A.小煤块从A运动到B的时间时s
B.小煤块从A运动到B的时间是2.25s
C.划痕长度是4m
D.划痕长度是0.5m
重点提示:
专题06 传送带模型(教师版) 2025年高考物理模型归纳
专题06 传送带模型目录【解决传送带问题的几个关键点】 (1)【模型一】水平传动带模型上物体的常见运动 (1)【模型二】倾斜传送带模型上物体的常见运动 (15)1.倾斜传送带——上传模型 (15)2.倾斜传送带——下载 (16))判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗?A.乘客与行李同时到达B处B.行李一直做加速直线运动C.乘客提前0.5s到达B处D.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B处【答案】CD(1)物块A、B第一次沿圆弧轨道向下运动到轨道底端分开时物块(2)物块B从第一次滑上传送带到滑离传送带过程中摩擦产生的热量(3)物块B开始滑上传送带之后的整个过程中传送带对物块【答案】(1)30N (2)3.2s (3)95J【详解】(1)a从静止释放到圆轨道底端过程,根据机械能守恒定律ma在P点,设轨道对它的支持力大小为N,根据牛顿第二定律【答案】(1)5m s;(2)0.3J;(3)0.2m【详解】(1)根据题意,小物块在传送带上,由牛顿第二定律有解得【答案】(1)2.75s ;(2) 243m/s v =, 1v 【详解】(1)传送带的速度为 4.0m/s =v 时,载物箱在传送带上先做匀减速运动,设其加速度为二定律有:【答案】(1)2m/s,0;(2)4 J 3【详解】(1)根据题意,对物块A,B分析,由牛顿第二定律可得二者加速度大小相等【答案】(1)1.6s ;(2)3m/s ;(3)31.5J ;63kg m /s×【详解】(1)小滑块P 在传送带上先做匀加速运动,设其加速度大小为11mg ma m =设小滑块P 滑上传送带后匀加速运动的距离为x ,由运动学公式有(1)若传送带不转动,求物体沿传送带上滑的最大距离;(2)若传送带沿顺时针方向运转的速度v = 5m/s ,求物体从A 点上滑到最高点所需的时间以及此过程中,传送带上的划痕长度。
【答案】(1)3.2m (2)2.8s ,6.25m【详解】(1)若传送带不转动,设物体沿传送带向上运动的加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得1sin cos mg mg ma q m q +=解得2110m/s a =由运动学公式得201m02v a x -=-解得m 3.2mx =(2)设物体减速到与传送带速度相等所需的时间为t 1,则011v v a t =-解得10.3st =又μ < tan θ,物体不能与传送带保持相对静止,设物体与传送带共速后物体的加速度大小为a 2,由牛顿第二定律得2sin cos mg mg ma q m q -=解得22s 2m/a =设物体再用时t 2上滑到最高点,可得220v a t =-解得2 2.5st =物体从A 点上滑到最高点所需的时间12t t t =+解得(1)小物体在传送带上加速过程中的加速度为多大?(2)传送带对小物块做了多少功;(3)因传送小物块,电动机额外做了多少功?【答案】(1)22.5m/s(2)255J【答案】(1)2s;(2)【详解】(1)开始阶段,由牛顿第二定律得【答案】(1)210.4m /s a =,2a =【详解】(1)刚开始物块A 沿传送带向下减速运动有解得【答案】(1)1m/s;(2)4m/s【答案】(1)6m /s v =;(2)3m d =;(【详解】(1)滑块A 沿传送带向下运动的速度小于传送带转动的速度时,滑块【答案】(1)2m/s;(2)4.8J;(【详解】(1)根据牛顿第二定律可得,解得【答案】(1)20.4m/s,5s;(2)【详解】(1)对货物A受力分析,由牛顿第二定律解得【答案】(1)4m/s v =;(2)9J 80Q =;(3)00.4s t <<时20251255N 3123F t æö=+-ç÷èø,0.4s 0521N 6F =,13s 25t ³时010N 3F =;(4)307N 7m F =【详解】解:(1)物块开始相对传送带运动时【答案】(1)2m;(2)2.25s;(3)72J【详解】(1)对物块1受力分析,由牛顿第二定律有解得物块2在上滑的过程中,对传送带产生沿传送带向下的最大静摩擦力22sin f m g q=电动机多消耗的能量等于传送带克服摩擦力做的功,则有()121ΔE f f vt =+代入数据得72JE D =【模型三】传送带与新情景问题1.(2025高三上·广东广州·阶段练习)图(a )为某国际机场某货物传送装置实物图,简化图如图(b ),该装置由传送带ABCD 及固定挡板CDEF 组成,固定挡板与传送带上表面垂直,传送带上表面ABCD 与水平台面的夹角37q =°。
高中物理【传送带模型和板块模型】
专题课7传送带模型和板块模型题型一传送带模型1.基本类型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其他地方去,有水平传送带和倾斜传送带两种基本模型。
2.分析流程3.注意问题求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况,确定摩擦力的大小和方向。
当物体的速度与传送带的速度相同时,物体所受的摩擦力有可能发生突变。
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。
(g 取10 m/s2)(1)若传送带静止不动,求v B的大小;(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′的大小;(3)若传送带以v=13 m/s逆时针匀速转动,求物块在传送带上划痕的长度。
[解析](1)根据牛顿第二定律可知加速度大小μmg=ma则a =μg =6 m/s 2且v 2A -v 2B =2ax ,故v B =2 m/s 。
(2)能,当传送带顺时针转动时,工件受力不变,其加速度不发生变化,仍然始终减速,故工件到达B 端的速度v B ′=v B =2 m/s 。
(3)物体速度达到13 m/s 时所用时间为t 1=v -v A a =0.5 s运动的位移为x 1=v A t 1+12at 21=5.75 m传送带的位移x 2=v t =6.5 m此后工件与传送带相对静止,所以划痕的长度x =x 2-x 1=0.75 m 。
[答案] (1)2 m/s (2)能 2 m/s (3)0.75 m如图所示,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,物体质量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,sin 37°=0.6,g 取10 m/s 2,试求:(1)物体由A 端运动到B 端的时间;(2)物体与传送带共速前的相对位移。
