物理新学案同步粤教版必修一ppt课件：第四章-力与运动-微型专题-滑块—木板模型和传送带模型

,微型专题滑块,木板模型和传送带模型,第四章,力与运动,微型专题滑块木板模型和传送带模型第四章力与运动,学习目标,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，能正确解答传送带上的物体的运动问题,.,学习目标,内容索引,重点探究,启迪,思维 探究重点,达标检测,检测评价 达标过关,内容索引重点探究达标检测,重点探究,重点探究,一、滑块,木板模型,1.,模型概述：,一个物体在另一个物体上发生相对滑动，两者之间有相对运动,.,问题涉及两个物体、多个过程，两物体的运动时间、速度、位移间有一定的关系,.,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,.,一、滑块木板模型1.模型概述：一个物体在另一个物体上发生相,3.,解题方法,分别隔离两物体，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,.,3.解题方法,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,s,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,1,0.1,，,A,与地面间的动摩擦因数,2,0.2,，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：,解析,答案,图,1,(1),A,从,B,下抽出前,A,、,B,的加速度各是多大,；,答案,2,m,/s,2,1,m/,s,2,例1如图1所示，厚度不计的薄板A长l5 m，质量M5,解析,对于,B,，由牛顿第二定律得：,1,mg,ma,B,解得,a,B,1 m/s,2,对于,A,，由牛顿第二定律得：,F,1,mg,2,(,m,M,),g,Ma,A,解得,a,A,2 m/s,2,解析对于B，由牛顿第二定律得：1mgmaB,(2),B,运动多长时间离开,A,.,解析,答案,答案,2,s,s,s,A,s,B,l,s,解得,t,2 s.,(2)B运动多长时间离开A.解析答案答案2 sssA,技巧点拨,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,.,技巧点拨求解“滑块木板”类问题的方法技巧,针对训练,1,如图,2,所示，质量为,M,1 kg,的长,木板,静止,在光滑水平面上，现有一质量为,m,0.5 kg,的,小,滑块,(,可视为质点,),以,v,0,3 m,/s,的初速度从左端,沿,木板,上表面冲上木板，,带动木板向前滑动,.,已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数,0.1,，重力加速度,g,取,10 m/s,2,，木板足够长,.,求：,(1),滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向,；,答案,0.5,N,向右,解析,滑块,所受摩擦力为滑动摩擦力,F,1,mg,0.5 N,，方向向左,根据牛顿第三定律,，,滑块对木板的摩擦力方向向右,，,大小为,0.5 N,.,图,2,解析,答案,针对训练1如图2所示，质量为M1 kg的长木板(1)滑块,(2),滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于水平面的加速度,a,的大小；,答案,1,m,/s,2,解析,根据,牛顿第二定律得：,mg,ma,得,a,g,1,m/s,2,解析,答案,(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于水平面的加速度a的大,(3),滑块与木板达到的共同速度,v,的大小,.,答案,1 m/,s,设经过时间,t,，滑块和长木板达到共同速度,v,，则满足：,对滑块：,v,v,0,at,对长木板：,v,a,t,由以上两式得：滑块和长木板达到的共同速度,v,1 m/s.,解析,答案,(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小.答案1 m/s设经,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,.,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,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,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,).,解析,答案,图,3,(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,；,答案,3 s,例2如图3所示，水平传送带正在以v4 m/s的速度匀速顺,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,mg,ma,得,a,g,，,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,.,因为,4.5 m8 m,，所以物块速度达到传送带的速度后，摩擦力变为,0,，此后物块与传送带一起做匀速运动，,故物块到达传送带右端的时间,t,t,1,t,2,7 s.,解析,答案,(2)如果传送带长度L20 m，求经过多长时间物块将到达传,规律总结,分析水平传送带问题的注意事项,当传送带水平运动时，应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化,.,摩擦力的突变，常常导致物体的受力情况和运动性质的突变,.,静摩擦力达到最大值，是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态；滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间，因此两物体的速度达到相同时，滑动摩擦力要发生突变,(,滑动摩擦力为,0,或变为静摩擦力,).,规律总结分析水平传送带问题的注意事项,针对训练,2,(,多选,),如图,4,甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查,.,其传送装置可简化为如图乙模型，紧绷的传送带始终保持,v,1 m,/s,的恒定速率运行,.,旅客把行李,(,可视为质点,),无初速度地放在,A,处，设行李与传送带之间的动摩擦因数,0.1,，,A,、,B,间的距离为,2 m,，,g,取,10 m/s,2,.,若乘客把行李放到传送带的同时也以,v,1 m/s,的恒定速率平行于传送带运动到,B,处取行李，则,图,4,针对训练2(多选)如图4甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,A.,乘客与行李同时到达,B,处,B.,乘客提前,0.5 s,到达,B,处,C.,行李提前,0.5 s,到达,B,处,D.,若传送带速度足够大，行李最快也要,2 s,才能到达,B,处,答案,解析,A.乘客与行李同时到达B处答案解析,物理新学案同步粤教版必修一ppt课件：第四章-力与运动-微型专题-滑块木板模型和传送带模型,答案,解析,例,3,如图,5,所示，传送带与水平地面的夹角为,37,，,AB,的长度为,64 m,，传送带以,20 m/s,的速度沿逆时针方向转动，在传送带上端,A,点无初速度地放上一个质量为,8 kg,的物体,(,可视为质点,),，它与传送带之间的动摩擦因数为,0.5,，求物体从,A,点运动到,B,点所用的时间,.(sin 37,0.6,，,cos 37,0.8,，,g,10 m/s,2,),图,5,答案,4 s,答案解析例3如图5所示，传送带与水平地面的夹角为37,物理新学案同步粤教版必修一ppt课件：第四章-力与运动-微型专题-滑块木板模型和传送带模型,总结提升,物体沿着倾斜的传送带向下加速运动到与传送带速度相等时，若,tan,，物体随传送带一起匀速运动；若,tan,，物体将以较小的加速度,a,g,sin,g,cos,继续加速运动,.,总结提升物体沿着倾斜的传送带向下加速运动到与传送带速度相等时,达标检测,达标检测,1.,(,传送带问题,),如图,6,所示，物块,m,在传送带上向右运动，两者保持相对静止,.,则下列关于,m,所受摩擦力的说法中正确的,是,A.,皮带传送速度越大，,m,受到的摩擦力越大,B.,皮带传送的加速度越大，,m,受到的摩擦力越大,C.,皮带速度恒定，,m,质量越大，所受摩擦力越大,D.,无论皮带做何种运动，,m,都一定受摩擦力作,用,答案,解析,1,2,3,图,6,解析,物块若加速运动，其合外力由传送带给它的摩擦力来提供，故加速度大，摩擦力大，,B,正确；,当物块匀速运动时，物块不受摩擦力，故,A,、,C,、,D,错误,.,4,1.(传送带问题)如图6所示，物块m在传送带上向右运动，两者,1,2,3,2.,(,传送带问题,),如图,7,所示，水平放置的传送带以速度,v,2 m,/s,沿顺时针方向转动，,现将一小物体轻轻地放在传送带,A,端，物体与传送带间的动摩擦因数,0.2,，,g,取,10 m/s,2,.,若,A,端与,B,端相距,6 m,，则物体由,A,到,B,的时间为,答案,解析,图,7,A.2 s,B.2.5,s,C.3.5 s,D.4,s,4,1232.(传送带问题)如图7所示，水平放置的传送带以速度v,1,2,3,解析,物体放在传送带上，传送带对物体有向右的滑动摩擦力，使物体开始做匀加速直线运动，物体与传送带速度相等后滑动摩擦力消失，物体与传送带以相同的速度做匀速直线运动,.,根据牛顿第二定律得,mg,ma,，物体加速运动的加速度为,a,g,2 m/s,2,，达到共同速度所用的时间,t,1,1 s,，,发生的位移,s,1,t,1,1 m,，,此后匀速运动的时间,t,2,2.5 s,，到达,B,共用时间,3.5 s,，选项,C,正确,.,4,123解析物体放在传送带上，传送带对物体有向右的滑动摩擦力,1,2,3,3.,(,滑块,木板模型,),(,多选,),如图,8,所示，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,图,8,答案,解析,4,1233.(滑块木板模型)(多选)如图8所示，一足够长图8,1,2,3,解析,当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉力，此时物块的速度小于木板的速度，两者之间存在滑动摩擦力，物块受到木板的滑动摩擦力的方向向右，与其速度方向相同，向右做加速运动，而木板受到物块的滑动摩擦力的方向向左，与其速度方向相反，向右做减速运动，当两者速度相等时一起向右做匀速直线运动，,B,、,C,正确,.,4,123解析当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉,4.,(,滑块,木板模型,),如图,9,所示，长度,l,2 m,，质量,M,kg,的木板置于光滑的水平地面上，质量,m,2 kg,的小物块,(,可视为质点,),位于木板的左端，木板和小物块间的动摩擦因数,0.1,，现对小物块施加一水平向右的恒力,F,10 N,，取,g,10 m/s,2,.,求：,图,9,(1),将木板,M,固定，小物块离开木板时的速度大小,；,答案,4 m,/s,解析,对,小物块进行受力分析，由牛顿第二定律,得,F,mg,ma,解得,a,4 m