《第18讲 传送带板块问题-学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第18讲 传送带板块问题-学案.docx（11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、课程主题：传送带，板块问题授课时间：1.能够分析出传送带对物体的摩擦力是充当物体的动力还是阻力迎口q2.会分析典型的传送带的动力学问题学习目标.会进行力学多物体、多过程问题的分析3 .学会分析动力学中的临界与极值问题教学内容&城门网1、如图所示，质量为m=1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为03当物体运动的速度为10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为尸=2?4的恒力，在此恒力作用下（g取10m/s2）（）-FWXXXXXXXXXXXXXXXWXXA.物体经10 s速度减为零C.物体速度减为零后将保持静止B.物体经5 s速度减为零D.物体速度减为零后将向右运动2.如图所示，
2、在一条倾斜的、静止不动的传送带上，有一个滑块能够自由地向下滑动，该滑块由上端 自由地滑到底端所用时间为L,如果传送带向上以速度vo运动起来，保持其他条件不变，该滑块由上端滑到底端所用的时间为t2,那么（）A. ti=t2B. t2tlC. 12VtiD. tj和t2的关系不能确定物体在传送带上运动和在地面上运动有什么不同呢？ 一般情况下我们默认地面为参考系，这样传送 带是运动的，那么物体相对传送带是否运动就不一定了，所以在传送带上运动的物体受到传送带的摩擦 力可能存在，也可能不存在，可能是阻力，也可能是动力。接下来我们就来研究关于传送带的动力学问 题。1、如图甲所示，一小物块从水平转动的传送带
3、的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录 了小物块的位移X随时间/的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0 s内为二次函数，在3.04.5 s内 为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10m/s2。下列说法不正确的是A.传送带沿逆时针方向转动B.传送带的速度大小为2 m/sC.小物块的加速度大小为lm/s2D.小物块与传送带间的动摩擦因数=0.52、如图所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为如=1 kg和/沏=2 kg的物 块4、3放在长木板上，A、3与长木板间的动摩擦因数均为4 = 0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力尸拉4
4、取重力加速度g=10m/s2。改变拉力尸的大小，5的加速度大小可能为（）A.l m/s2B.2.5 m/s2C.3 m/s2D.4 m/s23、如图所示，某传动装置与水平面的夹角为30。，两轮轴心相距L=2m, 4、3分别是传送带与两轮的 切点，传送带不打滑。现传送带沿顺时针方向匀速转动，将一小物块放置于A点，小物块与传送带间的 动摩擦因数=4，g取10m/s2。若传送带的速度可以任意调节，当小物块在A点以a=3戏m/s的速度 沿传送带向上运动时，小物块到达B点的速度大小可能为（）A.l m/sA.l m/sB.3 m/sC.9 m/sD.l 1 m/s4、如图10所示，长为L=L5 m的长木
5、板8静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度如从木板3 的左端滑上长木板8,直到A、8的速度达到相同，止匕时A、8的速度为。=0.4 m/s,然后A、8又一起在水平冰面上滑行了 s=8.0cm后停下。若小物块A可视为质点，它与长木板5的质量相同，4、8间的动摩擦因数i=Q25, g MX 10 m/s2o求：A .B“Ra二。图10(1)木板与冰面的动摩擦因数依；(2)小物块A的初速度大小”)； (3)为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上木板的最大初速度00m应为多少?5.倾斜的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示。在t=0时，将质量m = 2.0 kg的小物 块轻放在传送带
6、上A点处，2s时物块从B点离开传送带。物块速度随时间变化的图象如图乙所示，设 沿传送带向下为运动的正方向。取重力加速度g=10m/s2,求：(1) 01S内物体所受的合外力大小；(2)小物块与传送带之间的动摩擦因数。M（mL）预习内容超重与失重勒幡钎一、传送带的动力学【知识梳理】1.小物块有初速度【典例】如图所示，一水平传送带以速度V匀速运动，现把小物块以一定初速度V0轻放在传送带的左 端A处，经过一段时间，小物块到达传送带的右端B处。A、B间距离为L,小物块与传送带间的动摩 擦因数为重力加速度为g。求小物块从A运动到B所用的时间t。A0【解析】需要对刚开始时小物块与传送带的相对运动情况进行分
7、析，这样必须对小物块的初速度vo与 传送带的速度V进行讨论：(l)vo与V同向时，若孙，则小物块相对传送带向左运动，所以受到传送带向右的摩擦力，先加 速；若 = V,则小物块将一起与传送带做匀速直线运动；若孙,则小物块相对传送带向右运动，所以受到传送带向左的摩擦力，先减速运动。(2)v0与v反向，则小物块相对传送带向左运动，所以受到传送带向右的摩擦力，则物块A先向左减 速然后向右反向加速。【例题精讲】例1.如图所示，一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，现把小物块(可视为质点)无初速地轻放在 传送带的左端A处，经过一段时间，小物块到达传送带的右端B处。A、B间距离为6m,小物块与传 送带间的动
8、摩擦因数为0.1,重力加速度g=10m/s2。(1)求小物块从A运动到B所用的时间；(2)只增大传送带的速度，其它物理量保持不变，可使小物块在传送带上从A运动到B所用的时间缩 短。求传送带的速度增大到3m/s时，运动时间缩短多少？1B6o例2.如图，传送带与地面倾角0=37。，从A-B长度为16m,传送带以10m/s的速率逆时针转动。在 传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5。物体从A 运动到 B 需时间？ (sin37*0.6, cos37=0.8)【巩固练习】1 .如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度V沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端
9、皆为一与 传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定的速度V0沿水平面分别从左、右两端滑上传送带后，下列说 法正确的是( )A.物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B.若vv且物体从右端滑上传送带后又回到了右端，则在此过程中物体一定是先做减速运动，再一 直做加速运动C.若vvo,物体从右端滑上传送带后，该物体可能到达左端水平面D.若vVvo,物体从左端滑上传送带后必然先做减速运动，再做匀速运动2 .如图所示，一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，现把小物块(可视为质点)无初速地轻放在传送 带的左端A处，经过一段时间，小物块到达传送带的右端B处。A、B间距离为6m,小物块与传送
10、带 间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g=10m/s2。(1)求小物块从A运动到B所用的时间；(2)只增大传送带的速度，其它物理量保持不变，可使小物块在传送带上从A运动到B所用的时间缩 短。求传送带的速度增大到多少时，运动时间可缩短0.5s?/B6o二、“板.块”模型的动力学【知识梳理】.抓住一个转折和两个关联滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上 滑下时是受力和运动状态变化的转折点转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移与板长之间的关联.一般情况下.由于摩擦力或其他力的转变，转折前、后(两个关联)-、_，滑块和木板的加速度会发生变化，因此以转折点为界，对转折前、后进行受力分析是建立模型的
11、关键1 .分析“板一块”模型的“四点”注意(1)用隔离法分析滑块和木板的受力，分别求出滑块和木板的加速度。(2)建立滑块位移、木板位移、滑块相对木板位移之间的关系式。不要忽略滑块和木板的运动存在等时关系。(4)在运动学公式中，位移、速度和加速度都是相对地面的。【例题精讲】例1、如图所示，质量M= 1kg的木板静止在光滑的水平地面上，在木板的左端放置一个质量m=2kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数产02取g=10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则:H l H|M7/77/7/77/Z7(1)若在木板上施加一个水平向左的恒力B=5N,求铁块的加速度是多大？(2)若木板长L=
12、2m,在木板上加一个水平向左的恒力F2=10N,经过多长时间铁块运动到木板的最右端？(3)若木板足够长，在木板上加一个水平向左的恒力F2=10N, 3s后撤去拉力，再经过一段时间后，木 板和铁块具有共同的速度，求木板和铁块的最终的共同速度是多大？例2、物体A的质量mi=LOkg,静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2=2.0kg、长L=2.0m,某时刻A以vo=4.Om/s的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F, 若A与B之间的动摩擦因数口=0.20,（忽略物体A的大小，重力加速度g=10m/s2）.试求：（1）滑块A加速度大小和方向；（2）为使A不从B板右
13、侧滑落，拉力F应满足的条件;（3）为使A不从B板左侧滑落，拉力F应满足的条件.【巩固练习】1、如图所示，一长木板在水平地面上向右运动，某时刻将一相对于地面静止的物块（可视为质点）轻 放到木板的右端。物块和木板的质量相等，物块与木板的上表面之间有恒定的动摩擦因数内，长木板与 地面之间也有恒定的动摩擦因数眼，且物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知物块放到木 板上时木板的速度vo=4.Om/s,物块放在木板上先做匀加速运动，经ti=0.50s速度达到vi = 1.0m/s时物 块与木板一起开始做匀减速运动，最终物块停在木板上的中点位置。取g=10m/s2,求：（1）木块与木板间的动摩擦因数
14、内；（2）木板与地面间的动摩擦因数眼；（3）木板的长度L。的水平拉力尸作用时，用传感器测出木板夕的加速度a,得到如图乙所示的己一方图象，g取10m/s2,其上放置小滑块4木板6受到随时间Z变化其上放置小滑块4木板6受到随时间Z变化2、如图甲所示，足够长的木板夕静置于光滑水平面上,则（）AB ）/甲A.滑块/的质量为4 kgC.当方=10 N时木板6的加速度为4 m/s2AB ）/甲A.滑块/的质量为4 kgC.当方=10 N时木板6的加速度为4 m/s2B.木板8的质量为2 kgD.滑块A与木板6间的动摩擦因数为0.11、如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A,滑块A受
15、到随时间t变化 的水平拉力F作用时，滑块A的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示。滑块A的质量记作nu，长 木板B的质量记作mB，则（）A. mA=lkgC.A、B间动摩擦因数p=0.3B. mB = 2kgD.F1ON之后,A的加速度为2m/s22、如图所示，水平传送带静止不动，质量为1kg的小物体，以4 m/s的初速度滑上传送带的左端，最 终以2 m/s的速度从传送带的右端离开传送带。如果令传送带逆时针方向匀速转动，小物体仍然以4m/s的初速度滑上传送带的左端，则小物体离开传送带时的速度（）A.小于2 m/sC.大于2 m/sD.不能到达传送带右端3、如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水
16、平地面上，左边缘对齐.A与3、5与地面间的动摩擦因数均为先敲击4 A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击3, 5立即获得水 平向右的初速度，A、5都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下.最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：（1）A被敲击后获得的初速度大小股；（2）在左边缘再次对齐的前、后，3运动加速度的大小劭、3；（3） B被敲击后获得的初速度大小乐.传送带模型是以传送带为背景，考查运动学、动力学以及功能关系等相关知识，甚至会跟动量冲量有结 合，是高考经常考查的重点内容。传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题，问题情景如下
17、:项目情景1伯乐2图示情景3滑块可能的运动情况可能一直加速(2)可能先加 速后匀速(l)v()v时，可能一直减速， 也可能先减速再匀速(2)vov 时，可能一直加速，也可能 先加速再匀速(1)传送带较短时，滑块一直 减速达到左端(2)传送带较长 时，滑块还要被传送带传回 右端。其中VoV返回时速度 为V,当vov返回时速度为项目情景1情景2情景4vo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(1)可能一直加速(2)可能先加 速后匀速可能先以小加速 后以a2加速(1)可能一直加速(2)可能一直 匀速可能先加速后匀速(4) 可能先减速后匀速(5)可能先 以由加速后以a2加速(6)可能 一直减速(1)可能一直加速(2)可能一直 匀速可能先减速后反向加 速(4)可能一直减速