牛頓運動定律及其應用(已修改)
2025-08-17 09:40 本頁面
【正文】 動力學中兩種典型物理模型“傳送帶”模型1．水平傳送帶水平傳送帶又分為兩種情況：物體的初速度與傳送帶速度同向(含物體初速度為0)或反向．在勻速運動的水平傳送帶上，只要物體和傳送帶不共速，物體就會在滑動摩擦力的作用下，朝著和傳送帶共速的方向變速(若v物v傳，則物體加速；若v物v傳，則物體減速)，直到共速，滑動摩擦力消失，與傳送帶一起勻速運動，或由于傳送帶不是足夠長，在勻加速或勻減速過程中始終沒達到共速．計算物體與傳送帶間的相對路程要分兩種情況：①若二者同向，則Δs＝|s傳－s物|；②若二者反向，則Δs＝|s傳|＋|s物|.2．傾斜傳送帶物體沿傾角為θ的傳送帶傳送時，可以分為兩類：物體由底端向上運動，或者由頂端向下運動．解決傾斜傳送帶問題時要特別注意mgsin θ與μmgcos θ的大小和方向的關系，進一步判斷物體所受合力與速度方向的關系，確定物體運動情況．例1 (2018安徽省安慶市二模)如圖所示，半徑R＝ m的光滑半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi)，下端與傳送帶相切于B點，水平傳送帶上A、B兩端點間距L＝16 m，傳送帶以v0＝10 m/s的速度順時針運動，將質量m＝1 kg的小滑塊(可視為質點) 放到傳送帶上，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝，取g＝10 m/s2.(1)將滑塊在傳送帶A端由靜止釋放，求滑塊由釋放到第一次經(jīng)過B端時所需時間；(2)若滑塊仍由靜止釋放，要想滑塊能通過圓軌道的最高點C，求滑塊在傳送帶上釋放的位置范圍；(3)若將滑塊在傳送帶中點處釋放，同時沿水平方向給滑塊一初速度，使滑塊能通過圓軌道的最高點C，求此初速度滿足的條件．變式1 (2018甘肅省蘭州一中模擬)如圖甲所示，傾角為37176。足夠長的傳送帶以4 m/s的速度順時針轉動，現(xiàn)將小物塊以2 m/s的初速度沿斜面向下沖上傳送帶，小物塊的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，g＝10 m/s2，sin 37176。＝，cos 37176。＝，試求：(1)小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為多大；(2)0～8 s內(nèi)小物塊與傳送帶之間的劃痕為多長． “滑塊—木板”模型如圖所示，解決此模型的基本思路如下：運動狀態(tài)板塊速度不相等板塊速度相等瞬間板塊共速運動處理方法隔離法假設法整體法具體步驟對滑塊和木板進行隔離分析，弄清每個物體的受力情況與運動過程假設兩物體間無相對滑動，先用整體法算出一起運動的加速度，再用隔離法算出其中一個物體“所需要”的摩擦力Ff；比較Ff與最大靜摩擦力Ffm的關系，若FfFfm，則發(fā)生相對滑動將滑塊和木板看成一個整體，對整體進行受力分析和運動過程分析臨界條件①兩者速度達到相等的瞬間，摩擦力可能發(fā)生突變②當木板的長度一定時，滑塊可能從木板滑下，恰好滑到木板的邊緣，二者共速是滑塊滑離木板的臨界條件相關知識運動學公式、牛頓運動定律、動能定理、功能關系等
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