《2022年高考专题辅导从传送带上物体的运动体会运动和力的关系.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考专题辅导从传送带上物体的运动体会运动和力的关系.docx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载从传送带上物体的运动体会运动和力的关系教学目标：学会分析物体受力与运动的联系；从中体会运动和力的关系：力是转变物体运动状态的缘由；力是产生加速度的缘由；运动不需要力来维护；难点疑点： 传送带与物体运动的牵制； 牛顿其次定律中 a 是物体对地加速度, 运动学公式中 S 是物体对地的位移,这一点必需明确；分析问题的思路： 初始条件相对运动判定滑动摩擦力的大小和方向分析出物体受的合外力和加速度大小和方向由物体速度变化再分析相对运动来判定以后的受力及运动状态的转变；例 1、如下列图,当传送带静止时,物体从左端以速度 v0滑上传送带后,
2、落到地面上的 P 点,如传送带随轮逆时针转动,仍让物体由左端以速度 v0滑上传送带,那么 A 、它仍落在 P 点 B 、它将落在 P 点左边 C、它将落在 P 点右边 D、无法判定落点分析与解：传送带的运动不受影响；当传送带静止时,小物体的初速度 v0滑上传送带,相对于传送带右滑, 受传送带向左、 大小为 f= N= mg的滑动摩擦力,其加速度 a= g,方向向左,因此物体向右减速至右轮边缘时速度为 v 抛,v 抛= , 其中 s 为传送带两轮间距,然后当传送带随轮逆时针转动时,小物体的相对运动、受力、加速度大小及方向、初始条件均未发生任何变化,而小物体对位置移也未变化,因此物体将仍落在 由此
3、题可作进一步探讨：P 点,答案应选 A；又向：如上题传送带顺时针转动起来,再把物块以原先的速度 v0 滑上传送带,就物体又会落在何处？物体的落点不仅与f= mg有关,仍与传送带转动速v 传大小有关,现分析如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 1 当 v0v传时,即物体刚冲上传送带时,速度小于传送带运动速度,物体相对传送带向左运动, 物体受传送带滑动摩擦力大小仍为 f= mg,但与原速度方向相同而做匀加速运动,就物体离开传送带速度识知道物体应落于P 点右边,答案应选C；v 肯定大于 v0,由平抛知
4、 2 当 v0=v 传时,即物体刚冲上传送带时正好与传送带速度大小方向都相 同,与传送带之间没有相对滑动,不受传送带的摩擦力,而保持 v0做匀速直线 运动,离开传送带时 v=v 0v 抛,就物体应落在 P点右边,答案选 C； 3 当 v0v传时,即物体滑上传送带时速度大于传送带速度,就物体受 到方向与 v0相反,大小仍为 f= mg的滑动摩擦力作用而减速,其又分为两种情 况： a. 如 v 传v 抛,即物体冲上传送带时速度大于传送带速度,但物体仍未达到传送带右端时,先减速到v 传而后保持 v 传速度匀速行至右端,物体将落在P点右边,答应选 C； b. 如 v 传v 抛,即物体滑上传送带时速度大
5、于传送带速度,速到传送带右端,速度减为而物体一至减v 抛,最终物体仍落在P点,答案应选 A；综上全部分析：物体的运动、传送带的运动都是独立的运动,两者并没有什么牵连, 只是物体压在传送带上, 由相对滑动使物块受滑动摩擦力,产生加 速度而转变物体的运动状态；例 2、水平传送带以10m/s 速度向左运行,在A端无初速度地放一质量为 0.5kg 的物块,它与传送带之间的动摩擦因数为 就物块由 A 运动到 B 需要多长时间？ g 取 10m/s 2 分析与解：物块放上传送带时0.5 ,传送带上 A、B相距 12m,初速度为零,相对于传送速向右运动,受滑动摩擦力向左,大小为 f= mg,物块加速度 a=
6、 g=5m/s 2,方向向左,达到与传送带同样的速度需要时间 t 1= =2s,2 物体在 t 1 时间内的位移 s1= at 1 =10m,而后物块与传送带一起运动至 B端；解此题用以下几式： N=mg f= N f=ma 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - s 1=2 at 1学习必备欢迎下载 v 0=at 1 s 2=s-s 1 解得： t=2 2s s2=v0t2 t=t 1+t 2例 3、一水平传送带两轮之间距离为20m,以 2m/s 的速度做匀速运动；已知某小物体与传送带间的动摩擦因数为 0.1 ,将该小物
7、体沿传送带同 样的方向以 4m/s 的初速度滑出,设传送带速率不受影响,就物体从左 端运动到右端所需时间是多少？分析与解：小物体刚滑上传送带时的速度大于传送带的速度,物体相对 于传送带向右滑动, 受到向左的滑动摩擦力而向右减速运动；当小物体速度减至 传送带速度时, 物体与传送带间没有相对运动, 物体不受摩擦力而随传送带匀速 运动；解此题可用以下几式： f= N N=mg f=ma v=v0-at 1 v 2-v 0 2=-2as 1 解得： t=9s s 2=s-s 1 s 2=vt 2 t=t 1+t 2例 4、如下列图,传送带与地面的倾角为37 ,以 10m/s 的速率逆时针转动,在传送带
8、上方轻轻静放一质量为 0.5kg 的物块,它与传送带间的动摩擦因数为 0.5 ,传送带两轮间距为 g 取 10m/s 2 16m,就物块从上端运动到下端所需时间为多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载分析与解：小物块刚放上传送带时相对传送带后滑,它受到传送带向前的滑动摩擦力而加速向下运动,当物体加速到与传送带速度相等瞬时不受摩擦力,此时加速度 a=gsin ,而后其速度超过传送带, 受到向后的滑动摩擦力, 连续加速走完后半段；解此题可由以下几式： a 1=gsin + cos a 2=gsin -
9、 cos v0=a1t1 v0 2=2a1s1 解得 t=2s s=s 1+s2 s 2=v0t 2+2 a2t 2 t=t 1+t 2例 5、如下列图,半径为r=20cm的两圆柱 A和 B,靠电动机带动按同方向均以 8rad/s 的角速度匀速转动,两圆柱的转动轴相互平行且在同一平面内,转动方向图中已标出, 质量匀称的木棒放置其上, 重心起始恰在 B 的上方, 棒和 圆柱体间的动摩擦因数为 0.16 ,图中 s=1.6m,L 2m,重力加速度取 10m/s 2,从棒开头运动到重心恰在A 上方需要时间为多少？分析与解：木棒左移过程中受 A、B 两轮的摩擦力 f=f A+f B= NA+NB= m
10、g 2此时木棒的加速度 a= = g=1.6m/s A、B圆柱边缘的线速度v=r =0.2 8m/s=1.6m/s木棒被加速到与圆柱边缘线速度相同的时间 t1=s=1s 此过程中木棒与圆柱边缘有相对滑动,木棒向左位移名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - s 1=学习必备欢迎下载at 1 2=0.8m 而后木棒与圆柱边缘没有相对滑动,与圆柱体边缘一起向左匀速运动的位移 s2=s-s1=1.6-0.8m ,再匀速至重心到A上的时间 t2=s=0.5s 从棒开头运动到重心恰在A 上方的时间为 1.5s ；例 6、将一粉笔头轻放
11、在以 2m/s 的恒定速度运动的传送带上,传送带上留下一条长度为 4m的划线 粉笔头只要相对于传送带运动就能划线 ；如使该传送带改做匀减速运动,加速度为 1.5m/s 2,并且在传送带开头做匀减速运动的同时,将另一粉笔头轻放在传送带上,该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线？分析与解： 1 当传送带匀速运动时设粉笔头从放到传送带上到与传送带获得相同速度的时间为 t ,就 v0=at t=此过程中粉笔头位移 S 粉=at2=此过程中传送带位移 S带=v0t=相对位移即划线长 S=S带-S 粉=粉笔头在传送带上的加速度 a=代入数据得： a=0.5m/s2名师归纳总结 - - - - - - -第
12、 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载即 a= g=0.5m/s2 2 当传送速匀减速运动时, a=1.5m/s2设粉笔头加速、传送带减速到速度相等的时间为 对传送带： v=v0-at 1对粉笔头： v=at 1t1=v0-at1=at 1s=1s =此时两者共同速度 v=0.5m/s 此过程中,粉笔头位移 S 粉 1= at 1 2=0.25m t 1,此时速度为 v,就传送带位移 S 带 1=m=1.25m 此过程中粉笔头相对传送带后滑距离即划线长 S 1=S 带 1-S 粉 1=1.25-0.25=1m 而后由于 aa 粉笔头和传送带都减速
13、,但粉笔头相对于传送带前滑,此时划线与前面的 1m划线重合；仍知道,传送带比粉笔头先停；从两者速度相等到传送带停止用时间 t 2 带= = = s 此过程中传送带位移S2 带=m 从两者速度相等到粉笔头停止用时间t 2 粉= =1s 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 此过程中粉笔头位移学习必备欢迎下载S2 粉=0.25m 从两者速度相等到两者不同时刻停下来,粉笔头相对于传送带前滑距离 S 2=S2 粉-S2 带=0.25-=0.17m1m 即后来划线没有重复完原先划线,因此此种情形下划线长仍为 1m；由以下分析可以得
14、出结论：分析传送带上物体运动问题先由初始条件决 定相对运动, 分析物体所受摩擦力及其加速度的大小和方向,再由速度变化进而 分析相对运动及受力, 再来判定以后物体的运动； 其中“ 速度相等” 是这类题解 答过程中的转折点；练习： 1 、如图,传送带两轮间距为L,传送带运动速度为v0,今在其左端静止地放一个木块,设木块与传送带之间的动摩擦因数为 ,放上木块后传送带速率不受影响,就木块从左端运动到右端的时间为（） A 、 B 、+ C、 D、2、如图示,两传送带轮间距离S=20m,按图示方向以速度v=2m/s 匀速转动着；在传送带左端沿与传送带转动方向相同的方向以1m/s 的初速度滑上一小物体,已知
15、小物体与传送带间动摩擦因数为 0.1,求小物体从左端运动到右端所需时间？3、如图示,传送带与水平地面对的夹角为37 ,以 10m/s 的速率匀速转动,在传送带上端轻放一质量为 0.5kg 的物块,它与传送带的动摩擦因数为 0.5 ,传送带两轮间的距离高为 16m,就物体从传送带上端滑到下端的时间有可能是 A 、1S 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 B 、2S C、3S D、4S 4、如图示,水平传送带间距s=10m,以 v0=2m/s的速度顺时针匀速转动着；现将一小物体无初速地轻放在传送带的左端,结果小物体运动到右端用时 6S,为使此小物体用最短时间从左端运动到右端,问传送带的速度应为多大？ 5 、如图示,距地面高度h=5m的平台边缘水平放置一两轮间距为d=6m的传送带,一小物块从平台边缘以v0=5m/s的初速度滑上传送带； 已知平台光滑,物块与传送带间的动摩擦因数 =0.2 ,设传送带的转动速度为v ,且规定顺时针转动 v 为正,逆时针转动v 为负；试分析画出小物块离开传送带右边缘落地的水平距离 S 与 v 的变化关系图线；练习答案： 1 、BCD 2 、10.25S 3 、B、D 4 、2m/s 5 、名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页