微型专题:滑块—木板模型和传送带模型ppt课件
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1、,微型专题 滑块木板模型和 传送带模型,第四章 力与运动,学习目标,1.能正确运用牛顿运动定律处理滑块木板模型. 2.会对传送带上的物体进行受力分析,能正确解答传送带上的物体的运动问题.,重点探究,01,1.模型概述:一个物体在另一个物体上发生相对滑动,两者之间有相对运动.问题涉及两个物体、多个过程,两物体的运动时间、速度、位移间有一定的关系. 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 分别隔离两物体,准确求出各物体
2、在各个运动过程中的加速度(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速度,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.,滑块木板模型,一,例1 (2018湘潭市模拟)如图1所示,物块A、木板B的质量均为m10 kg,不计A的大小,木板B长L3 m.开始时A、B均静止.现使A以水平初速度v0从B的最左端开始运动.已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为10.3和20.1,g取10 m/s2.若A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度v0为多大?,图1,解析 分别对物块A、木板B进行受力分析可知,A在B上向右做匀减速运动,
3、设其加速度大小为a1,则有,木板B向右做匀加速运动,设其加速度大小为a2,则有,由题意可知,A刚好没有从B上滑下来,则A滑到B最右端时的速度和B的速度相同,设为v,则有,技巧点拨,求解“滑块木板”类问题的方法技巧 1.搞清各物体初始状态相对地面的运动和物体间的相对运动(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,厚度不计的薄板A长l5 m,质量M5 kg,放在粗糙的水平地面上.在A上距右端x3 m处放一物体B(大小不计
4、),其质量m2 kg,已知A、B间的动摩擦因数 10.1,A与地面间的动摩擦因数20.2,原来系统静止.现在板的右端施加一大小恒定的水平向右的力F26 N,将A从B下抽出.g10 m/s2,求:,图2,(1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多大;,答案 2 m/s2 1 m/s2,解析 对于B由牛顿第二定律可得:1mgmaB 解得aB1 m/s2 对于A由牛顿第二定律可得:F1mg2(mM)gMaA 解得aA2 m/s2,(2)B运动多长时间离开A.,答案 2 s,ssAsBls 解得t2 s.,传送带问题,二,1.传送带的基本类型 一个物体以初速度 v0(v00)在另一个匀速运动的物体上运动
5、的力学系统可看成传送带模型.传送带模型按放置方向分为水平传送带和倾斜传送带两种,如图3所示.,图3,2.水平传送带 (1)当传送带水平转动时,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突变. (2)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.静摩擦力达到最大值,是物体恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力只存在于发生相对运动的物体之间,因此两物体的速度相同时,滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力变为零或变为静摩擦力).,3.倾斜传送带 (1)对于倾斜传送带,除了要注意摩擦力的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与传
6、送带倾角的关系.若tan ,且物体能与传送带共速,则共速后物体做匀速运动;若tan ,且物体能与传送带共速,则共速后物体相对于传送带做匀变速运动. (2)求解的关键在于分析物体与传送带间的相对运动情况,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,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体的速度与传送带的速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.,例2 (2019湖南师大附中高一上学期期末)如图4所示,水平传送带以不变的速度v10 m/s向右运动,将工件轻轻放在传送带的左端,由于摩擦力的作用,工件做匀加速运动,经过时间t2 s,速度达到v;再经过时间t
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