牛顿运动定律应用传送带问题

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1、镇江市实验高级中学2014届高三一轮复习教案【课题】牛顿运动定律（传送带问题）【三维目标】知识与技能掌握处理传送带问题的方法过程与方法通过例题的分析总结出解决传送带问题的方法情感态度与价值观培养学生学会分析和处理传送带问题的一般方法。【教学重难点】教学重点：选定研究对象，受力分析及运动分析教学难点：处理传送带问题的方法【课时】1课时新课教学：画出以下三张图中小滑块的受力并分析小滑块的运动情况（V0>V）【典型例题】1、如图所示，一水平传送带以v=6m/s的速度顺时针转动，传送带两端的距离L=15m，将一物体轻轻的放在传送带一端

2、，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.2.（g=10m/s2）求物体由一端运动到另一端所需的时间t？变式1：若L=4m呢？变式2：若物体以2m/s的速度从A点滑上传送带呢？变式3：若物体以6m/s的速度从A点滑上传送带呢？变式4：若要物体以最短时间到达B点，则传送带的速度应满足什么要求？6过去不等于未来，没有失败，只有暂时停止成功镇江市实验高级中学2014届高三一轮复习教案变式5：若物体以6m/s的速度从A点滑上传送带，但传送带以v=6m/s的速度逆时针转动呢？2．如图所示，传送带与水平面间的倾角为θ＝37°，传送带以10m/s的

3、速率运行，在传送带上端A处无初速度地放上质量为0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，则物体从A运动到B的时间为多少？(取g＝10m/s2)当皮带向下运行时，总时间t＝2s，当皮带向上运行时，总时间t′＝4s.(1)当传送带以10m/s的速度向下运行时，开始物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向下该阶段物体对地加速度a1＝＝10m/s2，方向沿传送带向下物体达到与传送带相同的速度所需时间t1＝＝1s在t1内物体沿传送带对地位移x1＝a1t＝5m从t1开始物体所受滑动摩擦力沿传送带向上(如图中

4、乙所示)，物体对地加速度a2＝＝2m/s2，方向沿传送带向下物体以2m/s2加速度运行剩下的11m所需时间t2，则x2＝vt2＋a2t，代入数据解得t2＝1s所需总时间t＝t1＋t2＝2s(2)当传送带以10m/s速度向上运行时，物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向上且不变，设加速度大小为a3，则a3＝＝2m/s2物体从A运动到B所需时间t′，则x＝a3t′2；t′＝＝s＝4s.方法总结：1．传送带问题模型关键是分析清楚物体与传送带间的摩擦力的大小、方向及物体与传送带之间的相对运动情况．2．建模指导传送带模型问题包括水平传送带问题

5、和倾斜传送带问题．6过去不等于未来，没有失败，只有暂时停止成功镇江市实验高级中学2014届高三一轮复习教案(1)水平传送带问题：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断．判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等．物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻．(2)倾斜传送带问题：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用．如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体

6、的受力情况确定物体的运动情况．当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变．【课堂演练】1、如图所示，传送带保持v0＝1m/s的速度运动，现将一质量m＝0.5kg的物体从传送带左端放上，设物体与传送带间动摩擦因数μ＝0.1，传送带两端水平距离x＝2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为A.sB．(－1)sC．3sD．5s解析　物体在传送带左端开始运动时受到的摩擦力为Ff＝μmg，获得的加速度a＝＝μg＝1m/s2当加速到v0时经过的时间t1＝＝1s经过的位移为x1＝＝0.5m以后物体随传送带一起向右匀速运

7、动，到达右端用时t2＝＝2s，所以物体从左端运动到右端的总时间为t＝t1＋t2＝3s．选项C正确．2．传送带以恒定速度v＝4m/s顺时针运行，传送带与水平面的夹角θ＝37°.现将质量m＝2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F＝20N拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地面高为H＝1.8m的平台上，如图12所示．已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.问：(1)物品从传送带底端运动到平台上所用

8、的时间是多少？(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，求物品还需多少时间离开传送带？答案　(1)1s　(2)(2－)s解析　(1)物品在达到与传送带速度v＝4m/s相等前加速度为a1，有：F＋μmgcos37°－mgsin37°＝ma1解得a1＝8m/s26过去不等于未