【高中物理】运动和力的关系之传送带与板块模型问题分析课件-2023-2024学年高一上物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、传送带与板块模型问题分析传送带与板块模型问题分析关键思路：关键思路：确定速度关系确定速度关系相对运动相对运动f f滑滑方向方向受力分析确定受力分析确定F F合合确定运动情况确定运动情况常见问题：（常见问题：（1 1）相对位移：划痕，摩擦生热；）相对位移：划痕，摩擦生热；（2 2）对地位移：距出发点最远距离。）对地位移：距出发点最远距离。传送带问题关键认识：传送带问题关键认识：研究相对运动，注重分析力。研究相对运动，注重分析力。v vv v1 1判断下图不同情况下物块的摩擦力方向判断下图不同情况下物块的摩擦力方向？（1 1）V V1 1V V2 2时时?（2 2）V V1 1V V2 2时时?（

2、3 3）V V1 1=V=V2 2时时?v vv v1 1判断下图不同情况下物块的摩擦力方向判断下图不同情况下物块的摩擦力方向？（1 1）V V1 1V V2 2时时?（2 2）V V1 1V V2 2时时?（3 3）V V1 1=V=V2 2时时?水平传送带问题水平传送带问题水平传送带：水平传送带：v vv v1 1传送带足够长传送带足够长若若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：开始时物块受到的开始时物块受到的摩擦力向左摩擦力向左物块向右减速直物块向右减速直至减速为至减速为0 0速度为速度为0 0时物块所时物块所受摩擦力向左受摩擦力向左物块向左加速至物块向左加速至速

3、度为速度为V V物块以速度物块以速度V V从从左端滑离传送带左端滑离传送带Vt0V1Vt0若若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：开始时物块受到的开始时物块受到的摩擦力向左摩擦力向左物块向右减速直物块向右减速直至减速为至减速为0 0速度为速度为0 0时物块所时物块所受摩擦力向左受摩擦力向左物块向左加速至物块向左加速至速度为速度为V V1 1物块以速度物块以速度V V1 1从从左端滑离传送带左端滑离传送带Vt0V1-V1t0v vv v1 1传送带足够长传送带足够长水平传送带：水平传送带：情况情况1 1：若：若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程

4、：情况情况2 2：若若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：v vv v1 1传送带较短传送带较短v vv v1 1传送带较短传送带较短情况情况1 1：若：若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：情况情况2 2：若若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：情况情况1 1：若：若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：情况情况2 2：若若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：C习题习题1 1：如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率：如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的

5、速率V V1 1沿顺时针方向转动，传送沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定速率带右端有一个与传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定速率V V2 2沿直线向左滑向传送带沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速度为后，经过一段时间又返回光滑水平面，速度为V V2 2，则下列说法中正确的是（，则下列说法中正确的是（）A.A.只有只有V V1 1=V V2 2时，才有时，才有V V2 2=V V1 1 B.B.若若V V1 1 V V2 2 时，则时，则V V2 2=V V1 1 C.C.若若V V1 1 tantan还是还是tantan若物块在斜面保

6、持静止：若物块在斜面保持静止：若物块沿斜面加速下滑：若物块沿斜面加速下滑：mgsin=fmgsin=f静静mgcosmgcostantanmgsinmgsinmgcosmgcostantan若若V V1 1V V，分析物块的运动过程：，分析物块的运动过程：开始时物块受到的开始时物块受到的摩擦力沿传送带向下摩擦力沿传送带向下此时物块受到此时物块受到F F合合=mgsin=mgsin+mgcos+mgcos对应对应a=a=gsingsin+gcos+gcosVV1（传送带足够长传送带足够长）tantan物块以加速度物块以加速度a a向上向上匀减速至速度为匀减速至速度为0 0此时物块受到的此时物块受

7、到的摩擦力沿传送带向下摩擦力沿传送带向下此时物块受到此时物块受到F F合合=mgsin=mgsin+mgcos+mgcos对应对应a a1 1=gsingsin+gcos+gcos物块以加速度物块以加速度a a向下向下匀加速至速度为匀加速至速度为V V由于由于tantan得得mgsinmgsinmgcosmgcos物块相对传送带会向下加速物块相对传送带会向下加速此时物块受到此时物块受到F F合合=mgsin=mgsin-mgcos-mgcos对应对应a a2 2=gsingsin-gcos-gcos此后物块以加速度此后物块以加速度a a2 2向下匀加速至向下匀加速至从低端从低端滑离传送带滑离传

8、送带问：该例中，若问：该例中，若tantan物块的运动过程是怎样的？物块的运动过程是怎样的？若若tantan且且V V1 1V V物块的运动过程是怎样的？物块的运动过程是怎样的？VV1（传送带足够长传送带足够长）tantan分析物块冲上传送带后物块的整个运动过程？分析物块冲上传送带后物块的整个运动过程？问：该例中，若问：该例中，若tantan物块的运动过程是怎样的？物块的运动过程是怎样的？课后思考：分析物块冲上传送带后物块的整个运动过程？课后思考：分析物块冲上传送带后物块的整个运动过程？VV1（传送带足够长传送带足够长）tantanABC典例：如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为典例：

9、如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率，以恒定速率V=V=4m/s4m/s顺时针转动。一煤块以初速顺时针转动。一煤块以初速度度V Vo=12m/so=12m/s从从A A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，g g取取10m/s10m/s2 2，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()()A.A.煤块从冲上传送带到返回煤块从冲上传送带到返回A A端所用的时间为端所用的时间为(2(2+5)s5)sB.B.煤块在传送带上留下的痕迹长为煤块在传送带上留下的痕迹长为(12+45)m(12+45)mC.C.倾余传送带与

10、水平方向夹角的正切值倾余传送带与水平方向夹角的正切值tantan=0.750.75D.D.煤块与传送带间的动摩擦因数煤块与传送带间的动摩擦因数=0.350.35板块模型问题板块模型问题板块模型板块模型V1V2运动过程中运动过程中V V1 1V V2 2f f地对地对板板f f板对块板对块f f块块对对板板物块的加速度是由物块的加速度是由板对物块的摩擦力来提供；板对物块的摩擦力来提供；板的加速度是由板的加速度是由物块对板的摩擦力和地面对板的摩擦力的合力来提供。物块对板的摩擦力和地面对板的摩擦力的合力来提供。板块模型分析思路板块模型分析思路:速度关系速度关系相对运动相对运动(趋势趋势)f)f方向方

11、向aa方向方向确定物体的运动确定物体的运动常见问题：常见问题：物块与板块的加速度物块与板块的加速度a a1 1,a,a2 2;物块与板块达到共速的时长物块与板块达到共速的时长t t及及V V共共；物块相对板块位移物块相对板块位移L（划痕长度）；（划痕长度）；摩擦产生的热量摩擦产生的热量Q Q；典例典例：如图所示，水平面上静置一长为：如图所示，水平面上静置一长为L=4mL=4m、质量为、质量为M=2kgM=2kg的木板的木板A A，t=0t=0时刻一质量为时刻一质量为m m=1kg1kg的物体的物体B B以初速度以初速度V Vo=6m/so=6m/s从左端滑上从左端滑上A A的上表面，同时对的上表面，同时对A A施加一个水平向右的力施加一个水平向右的力F=9NF=9N，A A与与B B之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为1 1=0.2=0.2，A A与水平面之间的动摩擦因数为与水平面之间的动摩擦因数为2 2=0=0.1 1，B B可视可视为质点，重力加速度为质点，重力加速度g g取取10m/s10m/s。求。求(1)(1)在在B B滑上滑上A A的瞬间，的瞬间，A A、B B的加速度分别为多大的加速度分别为多大;(2)(2)通过计算说明，通过计算说明，B B能否从能否从A A上滑落上滑落;(3)(3)在在3s3s时间内，时间内，B B的位移大小。的位移大小。