一、 交流探究:
【交流1】滑动摩擦力的方向与物体的 方向相反,静摩擦力的方向与物体的方向相反。从作用效果来看,摩擦力既可以是 也可以是 。
【交流2】传送带问题的分析思路:
初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。
难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时,物体能否与皮带保持相对静止。
二、 互助探究:
质点在水平传送带上运动的可能情景:
【探究1】传送带静止
质点以一定的初速度v 从左端滑上传送带,那么质点相对传送带向 运动,摩擦力方向 ,则质点做 运动。
【探究2】传送带以初速度v 0顺时针转动
质点轻放于传送带的左端,质点相对传送带向 运动,摩擦力方向 ,若质点的速度达到v 0时,质点的位移x= ,当x ≥L AB 时,质点一直向右作 运动;当x <L AB 时,质点先 后 。
【探究3】质点以初速度v 向右滑上以速度v0运行的传送带: 1、当传送带以速度v 0顺时针转动: 若v =v 0时,质点 (“受”“不受”)摩擦力,做 运动。
若v
若v>v0时,质点 (“受”“不受”)摩擦力,方向 ,其运动可能 ,也可能 。
2、当传送带以速度v 0逆时针转动: 质点 (“受”“不受”)摩擦力,方向 ,其运动可能 ,也可能 。
三、分层提高
水平匀速的传送带
例1、如图所示,一水平传送带两轮间距L=20m,以2m/s的速度顺时针方向转动,已知某物体与传送带的动摩擦因数为0.1,现将物体轻放到传送带的A 端。求物体到B 端所需的时间。(物体可看作质点)
【变式1】若物体以v0=6m/s的速度滑上传送带的A 端,求物体到达B 端的时间。
【变式2】若传送带逆时针转动,物体能否到达B 端,若不能,使物体到达B 端初速度最小要多大。
【变式3】若传送带不动,物体以上面的最小初速滑上传送带,能否到达B ,若能求出运动时间。
注意:传送带与物体运动的关系,关键是受力分析和情景分析 牛顿第二定律中a 是物体对地加速度,运动学公式中X 是物体对地的位移,这一点必须明确。
倾斜匀速传送带 例2、如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,A 、B 两轮间距l=3.25m,传送带与水平面夹角θ=30°,轮顺时针方向以2m/s的速度运行,将一物体(可视为质点)轻放到A 处,物体与传送带的动摩擦因数µ= ,求物体由A 运动到B 所需的时间。(g 取10m/s2)
四、 总结提高
1、受力分析:
传送带模型中要注意摩擦力的突变(发生在V 物与V 传相同的时刻) 滑动摩擦力消失
滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑动摩擦力改变方向 2、运动分析
注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系;
判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动还是继续加速运动? 判断传送带长度——临界之前是否滑出? 3、画图
受力分析图; 运动草图; V-t 图
五、 巩固提高
1、水平传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行,一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB 间的距离L=2m,g 取10m/s2。
⑴求行李从A 到B 所用的时间。 ⑵如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B 处,求行李从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
2、在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s,把质量为5kg 的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹? 3、如下图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿逆时针方向运动,传送带左端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度v2沿直线向右滑上传送带后,经过一段时间后又返回光滑水平面上,其速率为v3,下列说法正确的是( ) A. 若v1v2,则v3=v2
C. 不管v2多大,总有v3=v2 D. 若v1=v2,才有v3=v1
4、如图所示, 传送带与地面倾角θ=37°, 从A 到B 长度为16 m,传送带以v0=10 m/s的速率逆时针转动. 在传送带上端A 无初速地放一个质量为m=0.5 kg的物体, 它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5. 求物体从A 运动到B 需要的时间.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2)
一、 交流探究:
【交流1】滑动摩擦力的方向与物体的 方向相反,静摩擦力的方向与物体的方向相反。从作用效果来看,摩擦力既可以是 也可以是 。
【交流2】传送带问题的分析思路:
初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。
难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时,物体能否与皮带保持相对静止。
二、 互助探究:
质点在水平传送带上运动的可能情景:
【探究1】传送带静止
质点以一定的初速度v 从左端滑上传送带,那么质点相对传送带向 运动,摩擦力方向 ,则质点做 运动。
【探究2】传送带以初速度v 0顺时针转动
质点轻放于传送带的左端,质点相对传送带向 运动,摩擦力方向 ,若质点的速度达到v 0时,质点的位移x= ,当x ≥L AB 时,质点一直向右作 运动;当x <L AB 时,质点先 后 。
【探究3】质点以初速度v 向右滑上以速度v0运行的传送带: 1、当传送带以速度v 0顺时针转动: 若v =v 0时,质点 (“受”“不受”)摩擦力,做 运动。
若v
若v>v0时,质点 (“受”“不受”)摩擦力,方向 ,其运动可能 ,也可能 。
2、当传送带以速度v 0逆时针转动: 质点 (“受”“不受”)摩擦力,方向 ,其运动可能 ,也可能 。
三、分层提高
水平匀速的传送带
例1、如图所示,一水平传送带两轮间距L=20m,以2m/s的速度顺时针方向转动,已知某物体与传送带的动摩擦因数为0.1,现将物体轻放到传送带的A 端。求物体到B 端所需的时间。(物体可看作质点)
【变式1】若物体以v0=6m/s的速度滑上传送带的A 端,求物体到达B 端的时间。
【变式2】若传送带逆时针转动,物体能否到达B 端,若不能,使物体到达B 端初速度最小要多大。
【变式3】若传送带不动,物体以上面的最小初速滑上传送带,能否到达B ,若能求出运动时间。
注意:传送带与物体运动的关系,关键是受力分析和情景分析 牛顿第二定律中a 是物体对地加速度,运动学公式中X 是物体对地的位移,这一点必须明确。
倾斜匀速传送带 例2、如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,A 、B 两轮间距l=3.25m,传送带与水平面夹角θ=30°,轮顺时针方向以2m/s的速度运行,将一物体(可视为质点)轻放到A 处,物体与传送带的动摩擦因数µ= ,求物体由A 运动到B 所需的时间。(g 取10m/s2)
四、 总结提高
1、受力分析:
传送带模型中要注意摩擦力的突变(发生在V 物与V 传相同的时刻) 滑动摩擦力消失
滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑动摩擦力改变方向 2、运动分析
注意参考系的选择,传送带模型中选择地面为参考系;
判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动还是继续加速运动? 判断传送带长度——临界之前是否滑出? 3、画图
受力分析图; 运动草图; V-t 图
五、 巩固提高
1、水平传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行,一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB 间的距离L=2m,g 取10m/s2。
⑴求行李从A 到B 所用的时间。 ⑵如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B 处,求行李从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
2、在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s,把质量为5kg 的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹? 3、如下图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿逆时针方向运动,传送带左端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度v2沿直线向右滑上传送带后,经过一段时间后又返回光滑水平面上,其速率为v3,下列说法正确的是( ) A. 若v1v2,则v3=v2
C. 不管v2多大,总有v3=v2 D. 若v1=v2,才有v3=v1
4、如图所示, 传送带与地面倾角θ=37°, 从A 到B 长度为16 m,传送带以v0=10 m/s的速率逆时针转动. 在传送带上端A 无初速地放一个质量为m=0.5 kg的物体, 它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5. 求物体从A 运动到B 需要的时间.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2)