习题课4滑块—木板模型和传送带模型.docx

《习题课4滑块—木板模型和传送带模型.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、习题课4滑块—木板模型和传送带模型[学习目标]1.能正确运用牛顿运动定律处理滑块—木块模型.2.会对传送带上的物体进行受力分析，正确判断物体的运动情况．[合作探究·攻重难]滑块—木板模型1．问题的特点滑块—木板类问题涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动．2．常见的两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板向同一方向运动，则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度；若滑块和木板向相反方向运动，则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度．3．解题方法此类问题涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(

2、注意两过程的连接处加速度可能突变)，找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口．求解中应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度．如图1所示，厚度不计的薄板A长l＝5m，质量M＝5kg，放在水平地面上．在A上距右端x＝3m处放一物体B(大小不计)，其质量m＝2kg，已知A、B间的动摩擦因数μ1＝0.1，A与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，原来系统静止．现在板的右端施加一大小恒定的水平力F＝26N，持续作用在A上，将A从B下抽出．取g＝10m/s2，求：图1(1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多大；(2)B运动多长时间离开A.【导学号：8

3、4082172】思路点拨：①将A从B下抽出的过程中A、B之间，A与地面之间存在滑动第1页摩擦力．②当A从B下刚好抽出时A、B的位移之差为l－x.【解析】(1)对于B：μ1mg＝maB解得aB＝1m/s2对于A：F－μ1mg－μ2(m＋M)g＝MaA解得aA＝2m/s2.12(2)设经时间t抽出，则xA＝2aAt12xB＝2aBtx＝xA－xB＝l－x解得t＝2s.【答案】(1)2m/s21m/s2(2)2s求解“滑块—木板”类问题的方法技巧(1)搞清各物体初态对地的运动和相对运动(或相对运动趋势)，根据相对运动(或相对运动趋势)情况，确定物体间的摩擦力方向．(2)正确地对

4、各物体进行受力分析，并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度，结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况．[针对训练]1．如图2所示，一质量M＝0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上，另一质量m＝0.2kg的小滑块，以v0＝1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板．已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.4，g取10m/s2，则：图2(1)经过多少时间小滑块与长木板速度相等？(2)从小滑块滑上长木板到小滑块与长木板相对静止，小滑块运动的距离为多少？(滑块始终没有滑离长木板)【解析】(1)根据牛顿第二定律可得：第2页μmg＝ma1μmg＝Ma2可解得a1＝4m/s2，a2

5、＝4m/s2小滑块做匀减速运动，而木板做匀加速运动，根据运动学公式有：v0－a1t＝a2tv01.2可解得：t＝＝s＝0.15s.(2)小滑块与长木板速度相同时相对静止，从小滑块滑上长木板到两者相对12静止，经历的时间为t＝0.15s，这段时间内小滑块做匀减速运动，由x＝v0t－2a1t，解得x＝0.135m.【答案】(1)0.15s(2)0.135m传送带模型1.问题的特点(1)当物体与传送带相对静止时，物体与传送带间可能存在静摩擦力也可能不存在摩擦力．(2)当物体与传送带相对滑动时，物体与传送带间有滑动摩擦力，这时物体与传送带间会有相对滑动的位移．(3)若物体以大于传

6、送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带，则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，直到减速到和传送带有相同速度，相对传送带静止为止，因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反．2．两类常见的传送带问题(1)水平传送带①当传送带水平运动时，应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化．摩擦力的突变，常常导致物体的受力情况和运动性质的突变．②静摩擦力达到最大值，是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态；滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间，因此两物体的速度达到相同时，滑动第3页摩擦力要发生突变(滑动摩擦力为0或变为静摩擦力)．(2)倾斜传送带①当传送带倾斜时，除了要注意摩擦力的

7、突变和物体运动状态的变化外，还要注意物体与传送带之间的动摩擦因数μ和传送带倾斜角度θ对受力的影响，从而正确判断物体的速度和传送带速度相等时物体的运动性质．②倾斜传送带问题的两种类型．倾斜传送带问题可分为倾斜向上传送和倾斜向下传送两种情况(物体从静止开始，传送带匀速运动且足够长)．倾斜向上传送倾斜向下传送条件运动性质μ>tanθ物体先沿传送带做向上的加速直线运动，速度相同以后二者相对静止，一起做匀速运动μ＝tanθ物体保持静止μ