1、傳送帶中的動力學問題傳送帶問題傳送帶問題牛頓運動定律應(yīng)用牛頓運動定律應(yīng)用知識點回顧：知識點回顧：1、靜摩擦力的方向如何確定？、靜摩擦力的方向如何確定？2、滑動摩擦力的方向如何確定？、滑動摩擦力的方向如何確定？3、寫出勻變速直線運動的運動、寫出勻變速直線運動的運動學公式？學公式？4、牛頓第二定律的內(nèi)容？、牛頓第二定律的內(nèi)容？5、動摩擦因數(shù)、動摩擦因數(shù)與斜面的角度的與斜面的角度的正切值對物體的運動有什么影響？正切值對物體的運動有什么影響？按放置分按放置分: 水平、傾斜水平、傾斜1傳送帶問題分類傳送帶問題分類ABm按傳送帶的轉(zhuǎn)動方向分：順時針、按傳送帶的轉(zhuǎn)動方向分：順時針、逆時針逆時針 力的問題力的

2、問題 物體與傳送帶之間的相互作用力物體與傳送帶之間的相互作用力2 2、難點分析、難點分析 運動的問題運動的問題 物體相對地面、相對傳送帶的運動情況物體相對地面、相對傳送帶的運動情況【例例1】水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站，用于對旅客的行李進行了安全檢】水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站，用于對旅客的行李進行了安全檢查。右圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶查。右圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持始終保持v1m/s的恒定速的恒定速率運行，一質(zhì)量為率運行，一質(zhì)量為m4kg的行李無初速地放在的行李無初速地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使

3、行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動。設(shè)行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動。設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.1，AB間的距離間的距離L2m，g取取10m/s2 。（1）求行李剛開始運動時所受的滑動摩擦力大小與方向與加速度大??？在這個過程）求行李剛開始運動時所受的滑動摩擦力大小與方向與加速度大?。吭谶@個過程中滑動摩擦力是阻力嗎？中滑動摩擦力是阻力嗎？（2）求行李做勻加速運動的時間？從）求行李做勻加速運動的時間？從A運動到運動到B的時間？的時間？（3）物體相對傳送帶運動的距離？相對運動的距離和勻加速運動

4、的距離有關(guān)系嗎？）物體相對傳送帶運動的距離？相對運動的距離和勻加速運動的距離有關(guān)系嗎？（4）如果提高傳送帶的運行速率，行李就能被較快地傳送到）如果提高傳送帶的運行速率，行李就能被較快地傳送到B處。求行李從處。求行李從A處傳送處傳送到到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率。處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率。（5）如果行李以）如果行李以v2m/s的速率滑上傳送帶，行李會怎樣運動？的速率滑上傳送帶，行李會怎樣運動？（6）你還能提出哪些問題？）你還能提出哪些問題？（1）參考系的正確選擇是解題的關(guān)鍵。）參考系的正確選擇是解題的關(guān)鍵。 運動分析中根據(jù)合外力和初速度明確運動分析中根據(jù)合外力和初速度

5、明確物體的運動性質(zhì)是以地面為參考系的，根物體的運動性質(zhì)是以地面為參考系的，根據(jù)運動學公式計算時，公式中的運動學量據(jù)運動學公式計算時，公式中的運動學量v、a、s都是以地為參考系的。都是以地為參考系的。傳送帶問題解題策略傳送帶問題解題策略傳送帶問題解題策略傳送帶問題解題策略 首先根據(jù)初始條件比較首先根據(jù)初始條件比較 物體對地的速度物體對地的速度 v v物物與與v v傳傳的大小與方向，的大小與方向，明確物體受到的摩擦力的明確物體受到的摩擦力的種類及其規(guī)律種類及其規(guī)律, ,畫出受力圖畫出受力圖，然后分析出物體受，然后分析出物體受的合外力和加速度大小和方向，結(jié)合物體的初的合外力和加速度大小和方向，結(jié)合物

6、體的初速度速度確定物體的運動性質(zhì)確定物體的運動性質(zhì)。 其次是其次是畫好運動過程草圖畫好運動過程草圖。（2 2）受力分析和運動分析是解題的基礎(chǔ)。）受力分析和運動分析是解題的基礎(chǔ)。fmgFNv所以，從所以，從A A運動到運動到B B的時間的時間t=tt=t1 1+t+t2 2=2.5s=2.5s1t/s01v/ms-1a由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得f fma ma 代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得a agg=1m/s=1m/s2 2 （1 1）求行李剛開始運動時所受的滑動摩擦力大小與加速度大小；）求行李剛開始運動時所受的滑動摩擦力大小與加速度大小；（2 2）解析：解析：行李受的滑動摩擦力行李受的滑動摩

7、擦力f fmgmg 代入數(shù)值，得代入數(shù)值，得f f4N 4N mgFN解析：解析：設(shè)行李做勻加速運動的時間為設(shè)行李做勻加速運動的時間為t t1 1，行李加速運動的末速度為行李加速運動的末速度為v v1m/s1m/s。則：則：v vatat1 1 代入數(shù)值，得：代入數(shù)值，得： t t1 11s 1s 勻加速運動的位移為勻加速運動的位移為x x1 1= =a a1 1t t1 12 2=0.5m=0.5m接著做勻速運動的位移接著做勻速運動的位移x x2 2= =L L-x-x1 1=1.5m=1.5m勻速運動的時間勻速運動的時間t t2 2= x= x2 2/v=1.5s/v=1.5sv【例例2

8、2】如圖所示，傳送帶與水平面的夾角為如圖所示，傳送帶與水平面的夾角為=37=37，其，其以以4m/s4m/s的速度向上運行，在傳送帶的底端的速度向上運行，在傳送帶的底端A A處無初速度地處無初速度地放一個質(zhì)量為放一個質(zhì)量為0.5kg0.5kg的物體，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)的物體，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.8=0.8，ABAB間間(B(B為頂端為頂端) )長度為長度為25 m25 m試回答下列問題：試回答下列問題：(1)(1)說明物體的運動性質(zhì)說明物體的運動性質(zhì)( (相對地面相對地面) )？為什么？為什么？(2)(2)物體從物體從A A到到B B的加速時間為多少的加速時間為多少? ?總時間

9、為多少？總時間為多少？(g=10m/s(g=10m/s2 2) )(1)(1)說明物體的運動性質(zhì)說明物體的運動性質(zhì)( (相對地面相對地面) )；(g=10m/s2)(g=10m/s2)解：解：物體做勻加速運動過程中，由牛頓第二定律物體做勻加速運動過程中，由牛頓第二定律mg cos37mg cos37-mg sin37-mg sin37=ma =ma 得得a=0.4m/sa=0.4m/s2 2加速至加速至10m/s10m/s位移為位移為x x1 1=v=v2 2/2a=20m/2a=20m，接著做勻速運動，因此物體先做接著做勻速運動，因此物體先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動。勻加速直線運動，

10、再做勻速直線運動。fmgFN37fmgFN受力分析的關(guān)鍵是摩擦力的分析。對于傾斜傳送帶一般需要結(jié)合mgsin , mgcos的大小關(guān)系進行分析。（比較 與tan）說明:物體和傳送帶等速時刻是摩擦力的大小、方向變化的臨界點、物體運動性質(zhì)變化的臨界點。10t/s04v/ms-1a(2)(2)物體從物體從A A到到B B的時間為多少的時間為多少?(g=10m/s2)?(g=10m/s2) 勻加速運動的時間勻加速運動的時間t t1 1= v/a=10s= v/a=10s勻速運動的時間勻速運動的時間t t2 2=(L-x=(L-x1 1)/v=1.25s)/v=1.25s所以物體從所以物體從A A到到B

11、 B的時間為的時間為t=tt=t1 1+t+t2 2=11.25s=11.25s1.1.滑動摩擦力消失；滑動摩擦力消失；2.2.滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力；滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力；3.3.滑動摩擦力改變方向；滑動摩擦力改變方向；二、運動分析二、運動分析: :1.1.注意參考系的選擇，傳送帶模型中選擇地面為參考系；注意參考系的選擇，傳送帶模型中選擇地面為參考系；2.2.判斷共速以后是與傳送帶保持相對靜止作勻速運動呢？判斷共速以后是與傳送帶保持相對靜止作勻速運動呢？還是繼續(xù)加速運動？還是繼續(xù)加速運動？3.3.判斷傳送帶長度判斷傳送帶長度臨界之前是否滑出？臨界之前是否滑出？三、畫圖三、畫圖:1.1.

12、受力分析圖；受力分析圖；2.2.畫運動草圖；畫運動草圖；3.v-t3.v-t圖。圖。 一、受力分析：一、受力分析： 傳送帶模型中要注意摩擦力的突變（發(fā)生在傳送帶模型中要注意摩擦力的突變（發(fā)生在V V物與物與V V傳相同的時刻）傳相同的時刻） 小結(jié)小結(jié)2.2.傳送帶與地面的傾角傳送帶與地面的傾角為為3737，從，從A A端到端到B B端的端的長度為長度為16m16m，傳送帶以，傳送帶以v v0 0=10m/s=10m/s的速度沿逆時針方的速度沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端向轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端A A處無初速度地放置一個質(zhì)處無初速度地放置一個質(zhì)量為量為0.5kg0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動摩

13、擦因數(shù)的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為為=0.5=0.5，試分析物體從，試分析物體從A A端運動到端運動到B B端的運動性端的運動性質(zhì)質(zhì), ,并求出加速度并求出加速度. .(1)tan(1)tan 物體繼續(xù)做加速運動物體繼續(xù)做加速運動(2)tan (2)tan 物體與傳送帶一起勻速運動物體與傳送帶一起勻速運動加速度a2=gsin-ugcos=2m/s2再下滑余下的11m位移 S=v0t+a2t22得：t2=1s 總用時t=t1+t2=2s.fmgFNfmgFN解：小物體剛放到A點至運動到10m/s 過程中,物體受摩擦力作用方向向下,故 a1=gsin+gcos=10m/s2下滑1s時間后速

14、度達到10m/s,發(fā)生位移x1 =a1t12 =5m.小物體速度達10m/s后,由于最大靜摩擦力不足以使其相對皮帶靜止,故繼續(xù)做加速運動。(1)tan 物體繼續(xù)做加速運動(2)tan 物體與傳送帶一起勻速運動練習練習水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為0.5kg0.5kg的煤塊的煤塊。煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.20.2。初始初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的時，傳送帶與煤塊都是靜止的。現(xiàn)讓傳送帶以恒現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度定的加速度a a0 0=3m/s=3m/s2 2開始運動，其速度達到開始運動，其速度達到v=6m/sv=6m/s后，便以此速度做勻速運動后，便以此速度做勻速運動。經(jīng)過一段時間，煤經(jīng)過一段時間，煤塊在傳