2019届高考物理人教版一轮复习热点专题突破学案：突破11 牛顿运动定律的应用之传送带模型.doc

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1、突破11牛顿运动定律的应用之传送带模型1.模型特征(1)水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况(1)可能一直加速情景1(2)可能先加速后匀速(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速情景2(2)v0v返回时速度为v，当v0

2、以a1加速后以a2加速(1)可能一直加速(2)可能一直匀速情景3(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a1加速后以a2加速(6)可能一直减速(1)可能一直加速(2)可能一直匀速情景4(3)可能先减速后反向加速(4)可能一直减速2.注意事项（1）传送带模型中要注意摩擦力的突变①滑动摩擦力消失②滑动摩擦力突变为静摩擦力③滑动摩擦力改变方向（2）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。（3）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

3、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。【典例1】如图所示，传送带的水平部分长为L，运动速率恒为v，在其左端无初速放上木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左到右的运动时间可能是()LvLA.v＋2μgB.v2L2LC.μgD.v【答案】ACD【典例2】如图所示，倾角为37°，长为l＝16m的传送带，转动速度为v＝10m/s，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg的物体．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2.

4、求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间．【答案】(1)4s(2)2s【解析】(1)传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有mg(sin37°－μcos37°)＝ma则a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2，1根据l＝2at2得t＝4s.mgsin37°－μmgcos37°度为a22，则a2＝m＝2m/sx2＝l－x1＝11m122又因为x2＝vt2＋2a2t2，则有10t2＋

5、t2＝11，解得：t2＝1s(t2＝－11s舍去)所以t总＝t1＋t2＝2s.【典例3】如图所示，与水平面成θ＝30°的传送带正以v＝3m/s的速度匀速运行，A、B两端相距l＝13.5m。现每隔1s把质量m＝1kg的工件(视为质点)轻放在传送带上，工件在3传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝5，取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字。求：(1)相邻工件间的最小距离和最大距离；(2)满载与空载相比，传送带需要增加多大的牵引力？【答案】(1)0.50m3.0m(2)33N【解析】(1)设工件在传送带加速运动时的加速度为a，

6、则μmgcosθ－mgsinθ＝ma代入数据解得a＝1.0m/s21刚放上下一个工件时，该工件离前一个工件的距离最小，且最小距离dmin＝2at2解得dmin＝0.50m当工件匀速运动时两相邻工件相距最远，则dmax＝vt＝3.0m。v(2)由于工件加速时间为t1＝a＝3.0s，因此传送带上总有三个(n1＝3)工件正在加速，故所有做加速运动的工件对传送带的总滑动摩擦力Ff1＝3μmgcosθv2在滑动摩擦力作用下工件移动的位移x＝2a＝4.5ml－x传送带上匀速运动的工件数n2＝dmax＝3当工件与传送带相对静止后，每个工件受到的静摩擦力

7、Ff0＝mgsinθ，所有做匀速运动的工件对传送带的总静摩擦力Ff2＝n2Ff0与空载相比，传送带需增大的牵引力F＝Ff1＋Ff2联立解得F＝33N。【跟踪短训】1.如图所示，传送带保持v＝1m/s的速度顺时针转动。现将一质量m＝0.5kg的物体轻轻地放在传送带的左端a点上，则物体从a点运动到右端b点所经历的时间为(设物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，a、b间的距离L＝2.5m，g取10m/s2)()A.sB.(－1)sC.3sD.2.5s【答案】C2．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传

8、送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则()．A．t2时刻，小物块离A处的距离达到