从传送带上物体的运动体会运动和力的关系

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1、从传送带上物体的运动体会运动和力的关系教学目标：学会分析物体受力与运动的联系。从中体会运动和力的关系：         ①力是改变物体运动状态的原因。        ②力是产生加速度的原因。         ③运动不需要力来维持。难点疑点：传送带与物体运动的牵制。牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。分析问题的思路：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。   例1、如图所

2、示，当传送带静止时，物体从左端以速度v0滑上传送带后，落到地面上的P点，若传送带随轮逆时针转动，仍让物体由左端以速度v0滑上传送带，那么(   )   A、它仍落在P点   B、它将落在P点左边   C、它将落在P点右边   D、无法判定落点分析与解：传送带的运动不受影响。当传送带静止时，小物体的初速度v0滑上传送带，相对于传送带右滑，受传送带向左、大小为f=μN=μmg的滑动摩擦力，其加速度a=μg，方向向左，因此物体向右减速至右轮边缘时速度为v抛，v抛=,其中s为传送带两轮间距，然后当传送带随轮逆时针转动时，小物体的相对

3、运动、受力、加速度大小及方向、初始条件均未发生任何变化，而小物体对地位移也未变化，因此物体将仍落在P点，答案应选A。   由此题可作进一步探讨：   又向：若上题传送带顺时针转动起来，再把物块以原来的速度v0滑上传送带，则物体又会落在何处？   物体的落点不仅与f=μmg有关，还与传送带转动速v传大小有关，现分析如下：   (1)当v0＜v传时，即物体刚冲上传送带时，速度小于传送带运动速度，物体相对传送带向左运动，物体受传送带滑动摩擦力大小仍为f=μmg,但与原速度方向相同而做匀加速运动，则物体离开传送带速度v'一定大于v0

4、，由平抛知识知道物体应落于P点右边，答案应选C。   (2)当v0=v传时，即物体刚冲上传送带时正好与传送带速度大小方向都相同，与传送带之间没有相对滑动，不受传送带的摩擦力，而保持v0做匀速直线运动，离开传送带时v'=v0＞v抛，则物体应落在P点右边，答案选C。   (3)当v0＞v传时，即物体滑上传送带时速度大于传送带速度，则物体受到方向与v0相反，大小仍为f=μmg的滑动摩擦力作用而减速，其又分为两种情况：   a.若v传＞v抛，即物体冲上传送带时速度大于传送带速度，但物体还未达到传送带右端时，先减速到v传而后保持v传速

5、度匀速行至右端，物体将落在P点右边，答应选C。      b.若v传＜v抛，即物体滑上传送带时速度大于传送带速度，而物体一至减速到传送带右端，速度减为v抛，最终物体仍落在P点，答案应选A。   综上所有分析：物体的运动、传送带的运动都是独立的运动，两者并没有什么牵连，只是物体压在传送带上，由相对滑动使物块受滑动摩擦力，产生加速度而改变物体的运动状态。   例2、水平传送带以10m/s速度向左运行，在A端无初速度地放一质量为0.5kg的物块，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，传送带上A、B相距12m，则物块由A运动到B需要多

6、长时间？(g取10m/s2)   分析与解：物块放上传送带时初速度为零，相对于传送速向右运动，受滑动摩擦力向左，大小为f=μmg,物块加速度a=μg=5m/s2，方向向左，达到与传送带同样的速度需要时间t1==2s,物体在t1时间内的位移s1=at12  =10m,而后物块与传送带一起运动至B端。解此题用以下几式：   N=mg     f=μN   f=ma   s1=at12     v0=at1   s2=s-s1            解得：t=2·2s   s2=v0t2   t=t1+t2   例3、一水平传送带

7、两轮之间距离为20m，以2m/s的速度做匀速运动。已知某小物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，将该小物体沿传送带同样的方向以4m/s的初速度滑出，设传送带速率不受影响，则物体从左端运动到右端所需时间是多少？   分析与解：小物体刚滑上传送带时的速度大于传送带的速度，物体相对于传送带向右滑动，受到向左的滑动摩擦力而向右减速运动。当小物体速度减至传送带速度时，物体与传送带间没有相对运动，物体不受摩擦力而随传送带匀速运动。解此题可用以下几式：   f=μN   N=mg   f=ma   v=v0-at1   v2-v02=-2a

8、s1      解得：t=9s   s2=s-s1   s2=vt2   t=t1+t2   例4、如图所示，传送带与地面的倾角为37°，以10m/s的速率逆时针转动，在传送带上方轻轻静放一质量为0.5kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带两轮间距为16m，则物块从上端运动到