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1、第第4 4课时课时 牛顿运动定律的综合应用牛顿运动定律的综合应用传送带专题 “皮带传输机皮带传输机”在工农业生产中和日常生活中都有在工农业生产中和日常生活中都有着广泛的应用，如商场中的自动扶梯、港口中的货物运着广泛的应用，如商场中的自动扶梯、港口中的货物运输机等。传送带上的物体受到的输机等。传送带上的物体受到的摩擦力的大小、方向、摩擦力的大小、方向、运动性质具有变化性运动性质具有变化性，涉及受力分析、相对运动、牛顿涉及受力分析、相对运动、牛顿定律，以及功能关系等多方面相关知识，综合性强，能定律，以及功能关系等多方面相关知识，综合性强，能考察考生分析物理过程及应用物理规律解答实际问题的考察考生分
2、析物理过程及应用物理规律解答实际问题的能力。因此传送带是物理问题中的重要模型，更是试题能力。因此传送带是物理问题中的重要模型，更是试题中出现频率较高的热点问题，有时作为高考中的压轴题中出现频率较高的热点问题，有时作为高考中的压轴题出现。因此我们有必要对传送带这一模型做一个较系统出现。因此我们有必要对传送带这一模型做一个较系统的研究，了解和深入传送带的问题。的研究，了解和深入传送带的问题。认识考点，钻研高考认识考点，钻研高考传送带问题的分类传送带问题的分类按放置分按放置分:水平、倾斜水平、倾斜；按转向分按转向分:顺时针、逆时针顺时针、逆时针.分析问题的思路：分析问题的思路：相对运动相对运动f f
3、的方向、有无的方向、有无运动性质运动性质一、水平放置的传送带一、水平放置的传送带 【例例1】如图所示，水平传送带以如图所示，水平传送带以v=4m/s的速度顺时的速度顺时针转动，传送带针转动，传送带AB长长L=6m。今在其左端将一工件轻轻今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦系数带间的动摩擦系数=0.1。请对工件整个运动过程进行受。请对工件整个运动过程进行受力分析。力分析。GNL=20m水平放置的传送带水平放置的传送带 【例例1拓展拓展1】如图所示，水平传送带以如图所示，水平传送带以v=4m/s的速度顺时
4、针转动，传送带的速度顺时针转动，传送带AB长长L=20m。与传送带左端连接的是一光滑轨道，工件从轨道上不同位置由与传送带左端连接的是一光滑轨道，工件从轨道上不同位置由静止释放。静止释放。已知工件与传送带间的动摩擦系数已知工件与传送带间的动摩擦系数=0.1。请分析下列情况下，工。请分析下列情况下，工件在传送带上的运动情况。件在传送带上的运动情况。1）工件从离传送带高为）工件从离传送带高为0.1m处静止释放；处静止释放；2）工件从离传送带高为）工件从离传送带高为0.8m处静止释放；处静止释放；3）工件从离传送带高为）工件从离传送带高为1m处静止释放；处静止释放；4）工件从离传送带高为）工件从离传送
5、带高为5m处静止释放处静止释放.匀加速匀加速匀速匀速 匀速匀速 匀减速匀减速匀速匀速匀减速匀减速一直匀减速直至从一直匀减速直至从B飞出飞出水平放置的传送带水平放置的传送带 【例例1拓展拓展2】如图所示，水平传送带以如图所示，水平传送带以v=4m/s的速的速度度逆时针转动逆时针转动，其它条件不变，请分析下列情况下，工，其它条件不变，请分析下列情况下，工件在传送带上的运动情况。（传送带件在传送带上的运动情况。（传送带AB长长L=20m）5）工件从离传送带高为）工件从离传送带高为0.1m处静止释放；处静止释放；6）工件从离传送带高为）工件从离传送带高为0.8m处静止释放；处静止释放；7）工件从离传送
6、带高为）工件从离传送带高为1m处静止释放；处静止释放；8）工件从离传送带高为）工件从离传送带高为5m处静止释放处静止释放.匀加速？匀加速？匀减速匀减速 反向匀加反向匀加 匀减速匀减速 反向匀加反向匀加逆时针逆时针 匀减速匀减速 反向匀加反向匀加达达4m/s再匀速再匀速 匀减速匀减速 一直匀减直至从一直匀减直至从B点飞出点飞出GNfvA水平放置的传送带水平放置的传送带【归纳归纳】1.vA与与v同向同向（皮带足够长）（皮带足够长）：(1)当当vAv时，物体先匀减速运动，再匀速运动。时，物体先匀减速运动，再匀速运动。若皮带不够长，则若皮带不够长，则只有一段运动只有一段运动V物物=VV物物=V水平放置
7、的传送带水平放置的传送带【归纳归纳】2.vA与与v反向：反向：(1)当到达当到达B端前速度减到端前速度减到0，（皮带足够长），（皮带足够长）先匀减速，先匀减速，后反向加速；后反向加速；后反向加速，再匀速；后反向加速，再匀速；(2)当到达当到达B端前速度未减到端前速度未减到0，一直匀减速直至从，一直匀减速直至从B端滑出。（皮带不够长）端滑出。（皮带不够长）GNf题后反思题后反思1.受力分析是解题的基础，受力分析是解题的基础，摩擦力的分析摩擦力的分析是受力分析是受力分析 的关键；的关键；2.物体和传送带物体和传送带同向同向运动时，运动时，等速的时刻等速的时刻是摩擦力大小是摩擦力大小 和方向的改变、
8、以及运动性质的变化的临界点；和方向的改变、以及运动性质的变化的临界点；3.物体和传送带物体和传送带反向反向运动时，速度运动时，速度减为零减为零是转折点；是转折点；4.V物物0与与v带带的大小关系影响了摩擦力的方向的大小关系影响了摩擦力的方向（运动性质）（运动性质）；5.s1与与L的大小关系影响了是否能达共速或反向加速。的大小关系影响了是否能达共速或反向加速。【例例2】如图所示，传送带与地面的夹角如图所示，传送带与地面的夹角=37，传送带以一定的，传送带以一定的速率顺时针转动，在传送带下端速率顺时针转动，在传送带下端B无初速度地放一个小工件，它无初速度地放一个小工件，它与传送带之间的动摩擦因数为
9、与传送带之间的动摩擦因数为=0.8，试分析工件在传送带上，试分析工件在传送带上可能的运动情况。可能的运动情况。（sin 37=0.6，cos 37=0.8）二、倾斜放置的传送带二、倾斜放置的传送带沿斜面先匀加，再匀速直线（皮带足够长）沿斜面先匀加，再匀速直线（皮带足够长）或一直匀加（皮带不够长）或一直匀加（皮带不够长）二、倾斜放置的传送带二、倾斜放置的传送带 【例例3】如图如图3所示，传送带与地面的夹角所示，传送带与地面的夹角=37，从，从A到到B长度长度16 m，传送带以，传送带以10 m/s的速率逆时针转动，在传的速率逆时针转动，在传送带上端送带上端A无初速度地放一个质量为无初速度地放一个
10、质量为m=0.5 kg的小物体，的小物体，它与传送带之间的动摩擦因数为它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体从求物体从A运动到运动到B所所需时间是多少？需时间是多少？(sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取取10 m/s2)解法一解法一解法二解法二解法三解法三解法四解法四题后反思题后反思对于对于倾斜倾斜传送带：（不忘判断）传送带：（不忘判断）一般需要结合一般需要结合 与与 的的大小关系进行分析。大小关系进行分析。我来命题我来命题 【例例3】如图如图3所示，传送带与地面的夹角所示，传送带与地面的夹角=37，从，从A到到B长度长度16 m，传送带以，传送带以10 m/s的速率逆时针转
11、动，在传的速率逆时针转动，在传送带上端送带上端A无初速度地放一个质量为无初速度地放一个质量为m=0.5 kg的小物体，的小物体，它与传送带之间的动摩擦因数为它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体从求物体从A运动到运动到B所所需时间是多少？需时间是多少？(sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取取10 m/s2)如果改变题目中的某如果改变题目中的某个数据，物体的运动情况个数据，物体的运动情况会发生变化吗？请试试看。会发生变化吗？请试试看。我来命题我来命题 【例例3改编改编】如图如图3所示，传送带与地面的夹角所示，传送带与地面的夹角=37，从从A到到B长度长度16 m，传送带以，传送带
12、以10 m/s的速率的速率顺时针顺时针转动，转动，在传送带上端在传送带上端A无初速度地放一个质量为无初速度地放一个质量为m=0.5 kg的小物的小物体，它与传送带之间的动摩擦因数为体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体从求物体从A运动运动到到B所需时间是多少？所需时间是多少？(sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取取10 m/s2)我来命题我来命题 【例例3改编改编】如图如图3所示，传送带与地面的夹角所示，传送带与地面的夹角=37，从从A到到B长度长度16 m，传送带以，传送带以10 m/s的速率的速率顺时针顺时针转动，转动，在传送带在传送带下端下端B无初速度地放一个质量为无
13、初速度地放一个质量为m=0.5 kg的小的小物体，它与传送带之间的动摩擦因数为物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.8.求物体从求物体从B 运运动到动到A所需时间是多少？所需时间是多少？(sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取取10 m/s2)课堂小结课堂小结 “传送带类问题传送带类问题”分水平、倾斜两种；按转向分顺时针、逆时分水平、倾斜两种；按转向分顺时针、逆时针转两种针转两种 1.受力分析受力分析 摩擦力突变摩擦力突变(大小、方向大小、方向)发生在发生在v物物与与v带带相同的时刻；相同的时刻；2.运动分析运动分析 运动的改变运动的改变同向发生在同向发生在v物物与与v带带相同的时刻，相同的时刻，反向发生在物体速度减为零的时刻；反向发生在物体速度减为零的时刻；3.关键点关键点 (1)v物物、v带带的大小和方向关系；的大小和方向关系；(2)mgsinmgsin与与 mgcosmgcos的大小比较（斜面）；的大小比较（斜面）；(3)物皮共速（物皮共速（v物物=0）时）时s1与皮带长与皮带长L比较比较 4.传送带问题中的功能分析传送带问题中的功能分析课后提高课后提高继续完成学案相关练习。继续完成学案相关练习。第（第（2）种情形，若皮带静止则工件）种情形，若皮带静止则工件的运动有没有什么不同？的运动有没有什么不同？