新高一物理衔接课程-第17讲-相对滑动类问题(一).doc

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1、（精品讲义）新高一物理衔接课程PHY.ZHNN第17讲相对滑动类问题(一)一、滑块类问题常用方法：牛顿运动定律+直线运动规律动量+能量二、传送带问题难点主要表现在两方面：其一，往往存在多种可能的结论，即需要分析确定到底哪一种可能情况会发生；其二，决定因素多，包括滑块与传送带动摩擦因数大小、斜面倾角、滑块初速度、传送带速度、传送方向、滑块初速度方向等．这就要对传送带问题做出准确的动力学过程分析。1.水平传送带动力学问题图解2.倾斜传送带动力学问题图解17—3（精品讲义）新高一物理衔接课程PHY.ZHNN思考与练习：1．如图，小车质量M为2.0kg，水

2、平地面对它的阻力忽略不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为0.3，g取10m/s2，求：(1)小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时，物体受到的摩擦力多大？(2)欲使小车产生3.5m/s2的加速度，需给小车提供多大的水平推力？(3)若要使物体m脱离小车，则至少用多大的水平力推小车？(4)若小车长L＝1m，静止小车受到8.5N水平推力作用时，物体由车的右端向左滑动，则物体滑离小车需多长时间？(物体m可看作质点)解析：(1)m与M间最大静摩擦力Ff＝μmg＝1.5N，当m与M恰好相对滑动时的加速度为a＝＝m/s2＝3m/s

3、2，所以此时m与M未相对滑动，则Ff1＝ma1＝0.5×1.2N＝0.6N.(2)当a2＝3.5m/s2时，m与M相对滑动，摩擦力Ff＝ma＝0.5×3N＝1.5N隔离M，有F－Ff＝Ma2，F＝Ff＋Ma2＝1.5N＋2.0×3.5N＝8.5N.(3)当a＝3m/s2时，m恰好要滑动．F＝(M＋m)a＝2.5×3N＝7.5N.(4)当F＝8.5N时，a车＝3.5m/s2，a物＝3m/s2，a相对＝(3.5－3)m/s＝0.5m/s2L＝a相对t2，所以t＝2s答案：(1)0.6N　(2)8.5N　(3)7.5N　(4)2s2．如图甲，质量为M的长

4、木板静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从木板左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图像分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)．根据vt图像，求：(1)物块在长木板上滑行的距离；(2)物块质量m与长木板质量M之比．答案：(1)20m　(2)解析：(1)由图像可得，物块在木板上滑行的距离Δx＝×4m－×4m＝20m.(2)设物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小为a1，木板做匀加速直线

5、运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小为a，木板与物块间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，对物块，μ1mg＝ma1对木板，μ1mg－μ2(m＋M)g＝Ma2对整体，μ2(m＋M)g＝(m＋M)a由图像可得，a1＝1.5m/s2，a2＝1m/s2，a＝0.5m/s2由以上各式解得＝.17—3（精品讲义）新高一物理衔接课程PHY.ZHNN3.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μl，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度

6、a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)【审题】这是一道特别复杂的综合题，不仅物理过程多，而且干扰因素也多，乍看并不是传送带问题。可将题中复杂的物理过程拆散分解为如下3个小过程。过程1：圆盘从静止开始在桌布上做匀加速运动至刚离开桌布的过程；过程2：桌布从突然以恒定加速度a开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内做匀加速运动的过程；过程3：圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动的过程。设桌面长为L，开始时，桌布、圆盘在桌面上的位置如图甲所示；圆盘位于桌面的中央，桌布的最左

7、边位于桌面的左边处。由于桌布要从圆盘下抽出，桌布与圆盘之间必有相对滑动，圆盘在摩擦力作用下有加速度，其加速度a1应小于桌布的加速度a，但两者的方向是相同的。当桌布与圆盘刚分离时，圆盘与桌布的位置如图乙所示。圆盘向右加速运动的距离为x1，桌布向右加速运动的距离为L+x1。圆盘离开桌布后，在桌面上作加速度为a2的减速运动直到停下，因盘未从桌面掉下，故而盘作减速运动直到停下所运动的距离为x2，不能超过L－x1。通过分析并画出图丙。【解析】1.圆盘从静止开始在桌布上做匀加速运动至刚离开桌布的过程：μlmg=mal，v12=2alx12.桌布从突然以恒定加速

8、度a开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内做匀加速运动的过程。设桌布从盘下抽出经历时间t，这段时间内桌布移动距离为x1，x=a