牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(第2課時(shí))

牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合應(yīng)用第2課時(shí)1/261、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題特點(diǎn)：包括兩個(gè)物體，而且物體間存在相對(duì)滑動(dòng)．2、滑塊和滑板常見(jiàn)兩種位移關(guān)系：滑塊由滑板一端運(yùn)動(dòng)到另一端過(guò)程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng)；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長(zhǎng)．三、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題2/26【高考真題2】(·全國(guó)新課標(biāo))如圖所表示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1足夠長(zhǎng)木板，其上疊放一質(zhì)量為m2木塊．假定木塊和木板之間最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等．現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大水平力F=kt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度大小分別為a1和a2，以下反應(yīng)a1和a2改變圖線中正確是()經(jīng)典例題剖析A三、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題3/26例2之跟蹤訓(xùn)練如圖所表示，放在水平地面上木板B長(zhǎng)1m，質(zhì)量為2kg，B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.一質(zhì)量為3kg小鐵塊A放在B左端，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.當(dāng)A以3m/s初速度向右運(yùn)動(dòng)后，求最終A對(duì)地位移和A對(duì)B位移.經(jīng)典例題剖析

［解析］

A在摩擦力作用下作減速運(yùn)動(dòng)，B在上、下兩個(gè)表面摩擦力協(xié)力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A、B速度相同時(shí)，A、B馬上保持相對(duì)靜止，一起向右做減速運(yùn)動(dòng).A在B對(duì)它摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)：

B在上、下兩個(gè)表面摩擦力協(xié)力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)

μAmAg

μ（mA+mB）g

μAmAg由μAmAg=mAaA得

aA=μAg=4m/s2由μAmAg-

μ（mA+mB）g=mBaB得：三、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題4/26當(dāng)A相對(duì)B速度變?yōu)榱銜r(shí)，A在B上停頓滑動(dòng)，此時(shí)：

vA=vB,即v0-aAt=aBt，解得t=0.6s經(jīng)典例題剖析在此時(shí)間內(nèi)B位移在此時(shí)間內(nèi)A位移此時(shí)間內(nèi)AB位移差三、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題

μAmAg

μ（mA+mB）g

μAmAg

μ（mA+mB）g5/26三、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題1.滑塊與滑板存在相對(duì)滑動(dòng)臨界條件是什么?

(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)條件：若兩物體速度和加速度不等，則會(huì)相對(duì)滑動(dòng).

(2)動(dòng)力學(xué)條件：假設(shè)兩物體間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，先用整體法算出一起運(yùn)動(dòng)加速度，再用隔離法算出其中一個(gè)物體“所需要”摩擦力f;比較f與最大靜摩擦力fm關(guān)系，若f>fm，則發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).

2.滑塊滑離滑板臨界條件是什么?

當(dāng)滑板長(zhǎng)度一定時(shí)，滑塊可能從滑板滑下，恰好滑到滑板邊緣到達(dá)共同速度是滑塊滑離滑板臨界條件.

6/26【中等題12】(菏澤統(tǒng)測(cè))如圖1-2-7所表示，質(zhì)量M=8kg小車(chē)放在水平光滑平面上，在小車(chē)左端加一水平推力F=8N，當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)速度到達(dá)1.5m/s時(shí)，在小車(chē)前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg小物塊，物塊與小車(chē)間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小車(chē)足夠長(zhǎng)．求(1)小物塊放后，小物塊及小車(chē)加速度各為多大？(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間二者到達(dá)相同速度？圖1-2-7(3)從小物塊放上小車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)t=1.5s小物塊經(jīng)過(guò)位移大小為多少？(取g=10m/s2)．三、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題7/26【解析】三、滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題8/26四、傳送帶問(wèn)題難點(diǎn)與疑點(diǎn)：難點(diǎn)：傳送帶與物體運(yùn)動(dòng)牽制。關(guān)鍵是受力分析和情景分析疑點(diǎn):牛頓第二定律中a是物體對(duì)地加速度，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中S是物體對(duì)地位移，這一點(diǎn)必須明確。

9/26經(jīng)典例題剖析四、傳送帶問(wèn)題（3）這袋面粉在傳送帶上留下痕跡最長(zhǎng)可能有多長(zhǎng)（設(shè)袋初速度仍為零）？此時(shí)傳送帶轉(zhuǎn)速n應(yīng)滿足何種條件？考題：如圖所表示。一水平傳送裝置由輪半徑均為R＝1/π米主動(dòng)輪O1和從動(dòng)輪O2

及傳送帶等組成。兩輪軸心相距S=8m，輪與傳送帶不打滑?，F(xiàn)用此裝置運(yùn)輸一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．4，這袋面粉中面粉可不停從袋中滲出。O2O1（2）要想最快將這袋面粉由A端送到B端（設(shè)袋初速度仍為零），傳送帶轉(zhuǎn)速n最少應(yīng)為多大？（1）當(dāng)傳送帶以V=4m/s速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將這袋面粉由左端

正上方A點(diǎn)輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運(yùn)輸?shù)接叶?/p>

正上方B端所用時(shí)間為多少？10/26經(jīng)典例題剖析四、傳送帶問(wèn)題考題：如圖所表示。一水平傳送裝置由輪半徑均為R＝1/π米主動(dòng)輪O1和從動(dòng)輪O2

及傳送帶等組成。兩輪軸心相距S=8m，輪與傳送帶不打滑?，F(xiàn)用此裝置運(yùn)輸一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．4，這袋面粉中面粉可不停從袋中滲出。O2O1（1）當(dāng)傳送帶以V=4m/s速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將這袋面粉由左端

正上方A點(diǎn)輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運(yùn)輸?shù)接叶?/p>

正上方B端所用時(shí)間為多少？11/26經(jīng)典例題剖析四、傳送帶問(wèn)題考題：如圖所表示。一水平傳送裝置由輪半徑均為R＝1/π米主動(dòng)輪O1和從動(dòng)輪O2

及傳送帶等組成。兩輪軸心相距S=8m，輪與傳送帶不打滑?，F(xiàn)用此裝置運(yùn)輸一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．4，這袋面粉中面粉可不停從袋中滲出。O2O1（2）要想最快將這袋面粉由A端送到B端（設(shè)袋初速度仍為零），傳送帶轉(zhuǎn)速n最少應(yīng)為多大？12/26經(jīng)典例題剖析四、傳送帶問(wèn)題（3）這袋面粉在傳送帶上留下痕跡最長(zhǎng)可能有多長(zhǎng)（設(shè)袋初速度仍為零）？此時(shí)傳送帶轉(zhuǎn)速n應(yīng)滿足何種條件？考題：如圖所表示。一水平傳送裝置由輪半徑均為R＝1/π米主動(dòng)輪O1和從動(dòng)輪O2

及傳送帶等組成。兩輪軸心相距S=8m，輪與傳送帶不打滑?，F(xiàn)用此裝置運(yùn)輸一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．4，這袋面粉中面粉可不停從袋中滲出。O2O113/26處理方法：由初速度關(guān)系，分析摩擦力方向，從而得運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。14/26圖1

經(jīng)典例題剖析四、傳送帶問(wèn)題15/26答案

2.5s

16/2617/26鞏固練習(xí)【1】如圖1-2-1所表示，長(zhǎng)12m質(zhì)量為50kg木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50kg人立于木板左端，木板與人均靜止，當(dāng)人以4m/s2加速度勻加速向右奔跑至板右端時(shí)，立刻抱住立柱，(取g=10m/s2)試求：(1)人在奔跑過(guò)程中受到摩擦力大?。?2)人在奔跑過(guò)程中木板加速度．(3)人從開(kāi)始奔跑至抵達(dá)木板右端所經(jīng)歷時(shí)間．圖1-2-1【2】物塊從光滑曲面上P點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過(guò)粗糙靜止水平傳送帶以后落到地面上Q點(diǎn)，若傳送帶皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖7所表示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下，則：()A.物塊將仍落在Q點(diǎn)

B.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)左邊

C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)右邊

D.物塊有可能落不到地面上PQ18/26【解析】(1)設(shè)人質(zhì)量為m，加速度為a1，木板質(zhì)量為M，加速度為a2，人對(duì)木板摩擦力為f.則對(duì)人有：f=ma1=200N，方向向右．【解析】(1)設(shè)人質(zhì)量為m，加速度為a1，木板質(zhì)量為M，加速度為a2，人對(duì)木板摩擦力為f.則對(duì)人有：f=ma1=200N，方向向右．圖1-2-119/26【2】物塊從光滑曲面上P點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過(guò)粗糙靜止水平傳送帶以后落到地面上Q點(diǎn)，若傳送帶皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖7所表示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下，則：()A.物塊將仍落在Q點(diǎn)

B.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)左邊

C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)右邊

D.物塊有可能落不到地面上PQA20/26小結(jié)1.滑塊與滑板存在相對(duì)滑動(dòng)臨界條件是什么?

2.滑塊滑離滑板臨界條件是什么?21/26作業(yè)3、講義其它題目

1、如圖示，物體從Q點(diǎn)開(kāi)始自由下滑，經(jīng)過(guò)粗糙靜止水平傳送帶后，落在地面P點(diǎn)，若傳送帶按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。物體仍從Q點(diǎn)開(kāi)始自由下滑，則物體經(jīng)過(guò)傳送帶后：（）A.一定仍落在P點(diǎn)B.可能落在P點(diǎn)左方C.一定落在P點(diǎn)右方D.可能落在P點(diǎn)也可能落在P點(diǎn)右方QP2、如圖示，傳送帶與水平面夾角為370

，并以v=10m/s運(yùn)行，在傳送帶A端輕輕放一個(gè)小物體，物體與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，AB長(zhǎng)16米，求：以下兩種情況下物體從A到B所用時(shí)間.（1）傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)（2）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)AB22/26謝謝！23/262、如圖示，傳送帶與水平面夾角為370

，并以v=10m/s運(yùn)行，在傳送帶A端輕輕放一個(gè)小物體，物體與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，AB長(zhǎng)16米，求：以下兩種情況下物體從A到B所用時(shí)間.（1）傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)（2）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)AB解：（1）傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受力如圖示：vNfmgmgsinθ－μmgcosθ=maa=gsinθ－μgcosθ=2m/s2S=1/2at224/26ABv（2）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)物體受力如圖：Nfmg開(kāi)始摩擦力方向向下,向下勻加速運(yùn)動(dòng)a=gsin370+μgcos370=10m/s2t1=v/a=1sS1=1/2×at2=5mS2=11m

1秒后，速度到達(dá)10m/s，摩擦力方向變?yōu)橄蛏螻fmga2=gsin370-μgcos370=2m/s2

物體以初速度v=10m/s向下作勻加速運(yùn)動(dòng)S2=vt2+1/2×a2t22

11=10t2+1/2×2×t22t2=1s∴t=t1+t2=2s

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1、如圖示，物體從Q點(diǎn)開(kāi)始自由下滑，經(jīng)過(guò)粗糙靜止水平傳送帶后，落在地面P點(diǎn)，若傳送帶按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。物體仍從Q點(diǎn)開(kāi)始自由下滑，則物體經(jīng)過(guò)傳送帶后：（）A.一定仍落在P點(diǎn)