专题强化2　传送带模型 学案

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修一素养提升学案 第四章 运动和力的关系 专题强化　传送带模型 【专题问题解读】 1.水平传送带 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长 一直加速 先加速后匀速 v0＜v时，一直加速 v0＜v时，先加速再匀速 v0＞v时，一直减速 v0＞v时，先减速再匀速 滑块一直减速到右端 滑块先减速到速度为0，后被传送带传回左端.若v0＜v，滑块返回到左端时速度为v0；若v0＞v，滑块返回到左端时速度为v 2.倾斜传送带 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长 一直加速（一定满足关系gsinθ＜μgcosθ） 先加速后匀速（μ＞tanθ） 一直加速（加速度为gsinθ＋μgcosθ） 若μ≥tanθ，先加速后匀速 若μ＜tanθ，先以a1加速，后以a2加速 v0＜v时，一直加速（加速度为gsinθ＋μgcosθ） 若μ≥tanθ，先加速后匀速；若μ＜tanθ，先以a1加速，后以a2加速 v0＞v时，若μ＞tanθ，一直匀减速，a＝g（μcosθ－sinθ）；若μ＝tanθ，一直匀速；若μ＜tanθ，一直匀加速，a＝g（sinθ－μcosθ） 若μ＞tanθ，先减速后匀速；若μ＝tanθ，一直匀速；若μ＜tanθ，一直匀加速，a＝g（sinθ－μcosθ） （摩擦力方向一定沿斜面向上） 若μ＜tanθ，一直加速；若μ＝tanθ，一直匀速 若μ＞tanθ，一直减速 若μ＞tanθ，先减速到速度为0后反向加速到原位置时速度大小为v0（类竖直上抛运动） 【说明】表中a1＝gsinθ＋μgcosθ；a2＝gsinθ－μgcosθ. 【要点点拨】物体动力学情况分析判断的要点 ①受力分析时，突出对受到的摩擦力的分析，注意摩擦力会随物体相对于传送带的运动情况的变化而变化. ②当物体与传送带同向运动，达到共同速度后，要分析物体能否一起随传送带运动，可从摩擦力的供需关系（即保持一起运动所需的静摩擦力、接触面可提供的最大静摩擦力的大小关系）分析判断. ③对物体的运动进行分析时，正确选择参考系：对地运动、相对传送带的运动. ④借助v－t图像分析判断，有效快捷. 【分类解析】 一、水平传送带 【典例1】　如图所示,传送带保持以v1=1 m/s的速度顺时针转动。现将一定质量的煤块从离传送带左端很近的A点轻轻地放上去,设煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。 (1)煤块放上传送带最初一段时间内,受到　　　(填“静”或“滑动”)摩擦力,方向　　　　　　　,煤块做　　　　　　　　　运动。 (2)若传送带足够长,当煤块速度v煤=v1=1 m/s时,煤块与传送带之间　　　　(填“有”或“无”)摩擦力,此后煤块做　　　　运动。 (3)煤块与传送带共速时,煤块的位移为x1,传送带的位移为x2, 则煤块在传送带上留下的痕迹长度Δx=　　　　(用x1、x2表示)。 答案　(1)滑动　水平向右　匀加速直线　(2)无　匀速直线　(3)x2-x1 拓展1　若A、B间的距离L=2.5 m,(g取10 m/s2)求: (1)煤块从A点运动到B点所经历的时间; (2)煤块在传送带上留下痕迹的长度。 (3)画出煤块运动的v-t图像。 答案　(1)3 s　(2)0.5 m　(3)见解析图 解析　(1)对煤块,μmg=ma,得a=μg=1 m/s2,当速度达到1 m/s时,所用的时间t1==1 s,通过的位移x1=a=0.5 m<2.5 m, 当煤块速度达到1 m/s后,随传送带做匀速直线运动, x2=L-x1=2.5 m-0.5 m=2 m, 所用时间t2==2 s 煤块从A点运动到B点所经历的时间t=t1+t2=3 s (2)煤块在传送带上留下的痕迹为二者的相对位移,在前1 s时间内,传送带的位移 x1'=v1t1=1 m 故煤块在传送带上留下痕迹的长度为 Δx=x1'-x1=0.5 m。 (3)如图所示 拓展2　如图所示,在例1中传送带足够长,若煤块从B处以水平向左的初速度v2=2 m/s滑上传送带,求: (1)煤块在传送带上滑行的最远距离; (2)煤块从B处出发再回到B处的时间; (3)画出煤块从B处出发再回到B处的过程中的v-t图像(规定初速度v2的方向为正方向)。 答案　(1) ... ...