皮带问题与曲线运动.ppt

皮带问题和曲线运动 第一、专题复习：传送带 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。一般采用假设法，假使能否成立关键看F静是否在0- Fmax之间 第二、牛顿三典型例题回顾 从力与运动的关系方面分： (1)??? 已知力求运动。 (2)??? 已知运动求力。 第三、曲线运动复习 易错点分析： 判断运动状态（速度）与受力关系 由运动状态改变、运动轨迹判断受力情况 由受力确定物体的运动性质、运动轨迹、运动状态变化 确定运动轨迹 轨迹在速度与加速度（合外力）之间，且向加速度方向偏转 做平抛运动的物体垂直落在斜面上 ---可得知两分速度与斜面间的夹角。 物体从斜面上平抛又落回到斜面 ---可得知两分位移间的几何关系。 ---当合速度平行于斜面时，物体离斜面最远。 合运动的性质和轨迹由分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定　　 两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动． 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍是匀变速运动： 二者共线时为匀变速直线运动: 二者不共线时为匀变速曲线运动:平抛运动 两个匀变速直线运动的合运动仍为匀变速运动：当合初速度与合加速度共线时为匀变速直线运动； 当合初速度与合加速度不共线时为匀变速曲线运动． 圆周运动的临界问题 竖直面内的圆周运动一般是变速圆周运动,一般只讨论最低点和最高点的问题: 1.细绳牵连型: (1)临界条件:小球达到最高点时F拉(或F弹)=0, 做圆周运动的向心力:mg=m(v临界2/r) 小球通过最高点的最小速度为临界速度 (2)能通过最高点的条件:v ,此时绳对球有拉力 (3)不能过最高点的条件: v ,球没到最高点离开轨道. 圆周运动的临界问题 向心力公式： 向心加速度公式： 2：说明： a：向心力是按效果命名的力； b：任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力； c：不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用外，还要另外受到向心力。 1：来源：分析和解决匀速圆周运动的问题，关键的是要把向心力的来源搞清楚。 关于向心力： 火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于0，那么当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力提供火车的向心力呢？ 火车转弯 c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。 1、内外轨道一样高时 G FN F a：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。 b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。 2、外轨略高于内轨时 ( θ( θ L H * 传送带类分：1、水平 2、倾斜 按转向分1、顺时针 2逆时针转两种。 1．传送带问题分类 2．传送带问题解题策略 首先根据初始条件比较 物体对地的速度v物与v传的大小与方向，明确物体受到的摩擦力的种类及其规律，然后分析出物体受的合外力和加速度大小和方向，再结合物体的初速度确定物体的运动性质。 （1）受力分析和运动分析是解题的基础。 注意：受力分析的关键是摩擦力的分析。 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。一般采用假设法，假使能否成立关键看F静是否在0- fmax之间 。对于倾斜传送带需要结合μ与tanθ的大小关系进行分析。 物体和传送带等速时刻是摩擦力的大小、方向、运动性质的分界点。 （2）参考系的正确选择是解题的关键。 运动分析中根据合外力和初速度明确物体的运动性质是以地面为参考系的，根据运动学公式计算时，公式中的运动学量v、a、s都是以地为参考系的。而涉及到摩擦力的方向和摩擦生热现象中s相是以传送带为参考系的。物体在传送带上的划痕就是以传送带为参考系的。 例1. 绷紧的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。 A B 加速时间 通过余下距离所用时间 共用时间 解：⑴行李受向右的滑动摩擦力f=μmg,向右匀加速运动;当速度增加到与传送带速度相同时，和传送