《微型专题:滑块—木板模型和传送带模型》学案(含答案)
《《微型专题:滑块—木板模型和传送带模型》学案(含答案)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《微型专题:滑块—木板模型和传送带模型》学案(含答案)(7页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、微型专题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.一、滑块木板模型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,准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连
2、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.例1如图1所示,厚度不计的薄板A长l5 m,质量M5 kg,放在水平地面上.在A上距右端s3 m处放一物体B(大小不计),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力F26 N,持续作用在A上,将A从B下抽出.g10 m/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.答案(1)2 m/s21 m/s2(2)2 s解析(
3、1)对于B,由牛顿第二定律得:1mgmaB解得aB1 m/s2对于A,由牛顿第二定律得:F1mg2(mM)gMaA解得aA2 m/s2(2)设经时间t抽出,则sAaAt2sBaBt2ssAsBls解得t2 s.【考点】滑块木板模型问题【题点】滑块木板模型的动力学问题求解“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,质量为M1 kg的长木板静止在光滑水平面上,现
4、有一质量为m0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v03 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数0.1,重力加速度g取10 m/s2,木板足够长.求:图2(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向;(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于水平面的加速度a的大小;(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小.答案(1)0.5 N向右(2)1 m/s2(3)1 m/s解析(1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力F1mg0.5 N,方向向左根据牛顿第三定律,滑块对木板的摩擦力方向向右,大小为0.5 N.(2)根据牛顿第二定律得:mgma得ag1
5、 m/s2(3)木板的加速度ag0.5 m/s2设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:对滑块:vv0at对长木板:vat由以上两式得:滑块和长木板达到的共同速度v1 m/s.【考点】滑块木板模型问题【题点】滑块木板模型的动力学问题二、传送带类问题1.特点:传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到别的地方去.它涉及摩擦力的判断、运动状态的分析和运动学知识的运用.2.解题思路:(1)判断摩擦力突变点(含大小和方向),给运动分段;(2)物体运动速度与传送带运行速度相同,是解题的突破口;(3)考虑物体与传送带共速之前是否滑出.例2如图3所示,水平传送带正在以v4 m/s的速度匀
6、速顺时针转动,质量为m1 kg的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数0.1,将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g取10 m/s2).图3(1)如果传送带长度L4.5 m,求经过多长时间物块将到达传送带的右端;(2)如果传送带长度L20 m,求经过多长时间物块将到达传送带的右端.答案(1)3 s(2)7 s解析物块放到传送带上后,在滑动摩擦力的作用下先向右做匀加速运动.由mgma得ag,若传送带足够长,匀加速运动到与传送带同速后再与传送带一同向右做匀速运动.物块匀加速运动的时间t14 s物块匀加速运动的位移s1at12gt128 m(1)因为4.5 m8 m,所以物块速度达到
7、传送带的速度后,摩擦力变为0,此后物块与传送带一起做匀速运动,物块匀速运动的时间t2 s3 s故物块到达传送带右端的时间tt1t27 s.【考点】传送带问题【题点】水平传送带问题分析水平传送带问题的注意事项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.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,滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力为0或变为静摩擦力).针对训练2(多选)如图4甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微型专题:滑块木板模型和传送带模型 微型 专题 木板 模型 传送带 答案
链接地址:https://www.77wenku.com/p-102167.html