人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 习题课三 动力学中四种典型物理模型.ppt

答案:(1)aA=8m/s2,方向向右;aB=2m/s2,方向向左(2)0.8m(3)0.7m解析:(1)对A,相对B和地面向左运动,则水平方向Ff地+FfB=m0aA其中Ff地=μ1(m0+m)g=20N,FfB=μ2mg=4N解得aA=8m/s2方向向右;对B,相对A向右运动FfB=μ2mg=maB得aB=2m/s2方向向左。(2)A、B共速后,假设A、B相对静止,则A、B共速后Ff地=(m0+m)a共解得a共=4m/s2aB则A、B共速后,B将相对于A向左运动。则共速后A减速时Ff地-FfB=m0aA解得B减速的加速度大小仍为aB=2m/s2,方向向右。两者共速时,B相对A向右滑行相对距离最远v共=v0-aAt=aBt得t=0.4s,v共=0.8m/sA、B向左的位移分别为B相对A向右滑行相对距离最远Δxmax=xA-xB=0.8m则要使滑块B始终未从木板上滑下,木板的长度L至少长0.8m。(3)由(2)分析可得,共速后A、B均做减速运动,但是A减速的加速度更大。当A减速为0后,由于FfBFf地,A静止,B继续向左做减速运动。当A、B共速到A、B静止时,A、B向左的位移分别为故最终B离A左端的距离为Δx=Δxmax+xA-xB=0.7m。*2.传送带模型分析流程。典例剖析【例3】如图所示,水平传送带两端相距x=8m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,工件滑上A端时速度vA=10m/s,设工件到达B端时的速度为vB。(g取10m/s2)(1)若传送带静止不动,求vB。(2)若传送带顺时针转动,工件还能到达B端吗?若不能,说明理由;若能,求到达B点的速度vB。(3)若传送带以v=13m/s逆时针匀速转动,求vB及工件由A到B所用的时间。思路引领:(1)传送带静止和传送带顺时针转动时,工件受力情况一样,a一样,再应用运动学公式进行求解。(2)传送带逆时针转动时,判断工件运动情况。关键要判断工件和传送带共速的时间及运动的位移。答案:(1)2m/s(2)能2m/s(3)13m/s0.67s方法总结1.v物与v传相同的时刻是运动分段的关键点。

(1)传送带传送的物体所受摩擦力,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。

(2)物体在传送带上运动时的极值问题,不论是极大值,还是极小值,也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻。

2.v物与v传的大小与方向决定了此后的运动过程和状态。学以致用3.如图所示,传送带与地面夹角θ=37°,从A到B传送带长度为l=10.25m,传送带以v0=10m/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=0.5kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin37°=0.6,g取10m/s2,求:(1)煤块从A到B的时间;(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度。答案:(1)1.5s(2)5m解析:(1)煤块刚放上时,受到向下的摩擦力,其加速度为a1=g(sinθ+μcosθ)=10m/s2(2)第一过程痕迹长Δx1=v0t1-x1=5m第二过程痕迹长Δx2=x2-v0t2=0.25mΔx1与Δx2重合,故痕迹总长为5m。四“板—块”模型知识讲解1.分析“板—块”模型时要抓住一个转折和两个关联。2.两种位移关系。类型图示规律分析?木板B带动物块A,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为xB=xA+L?物块A带动木板B,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者速度相等,则位移关系为xB+L=xA3.解“板—块”模型问题的注意事项。对于多过程问题,解题过程中应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度。要准确求出各物体在各运动过程的加速度(注意两过程的连接处加速度可能发生突变),找出两物体之间的位移(路程)关系或速度关系。解决“板—块”模型问题时,常选地面为参考系。典例剖析【例4】如图所示,质量m1=8kg的长木板放在光滑的水平面上,在长木板左端加一水平恒定推力F=8N,当长木板向右运动的速度达到1.5m/s时,在长木板前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m2=2kg的小物块,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,长木板足够长。(g取10m/s2)(1)放上小物块后,小物块及长木板的加速度各为多大?(2)经多长时间两者达到相同的速度?(3)从小物块放上长木板开始,经过t=1.