2019-2020年高中物理 自助練習(xí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用之傳送帶問(wèn)題 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 自助練習(xí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用之傳送帶問(wèn)題 新人教版必修1 F 例1.在光滑的水平面上,足夠長(zhǎng)的木板質(zhì)量M=8kg,由靜止開(kāi)始在水平拉力F=8N作用下向右運(yùn)動(dòng),如圖所示,當(dāng)速度達(dá)到1.5m/s時(shí),將質(zhì)量為m=2kg的物體輕輕的放在木板的右端,已知木板與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,問(wèn):物體放到木板上以后,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間物體與木板相對(duì)靜止,在這段時(shí)間里,物體相對(duì)木板滑動(dòng)的距離多長(zhǎng)。 答案:解:放上木塊后,木塊做加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得: μmg=ma1 a1=2m/s2 ① 做加速運(yùn)動(dòng)木板 F-μmg=Ma2 a2 =0.5m/s2 ② 經(jīng)時(shí)間t兩物體相對(duì)靜止 a1 t =V+ a2t t=1s ③ 木塊向前位移 s1=a1t2 /2 s1=1m, ④ 木板向前位移 S2=Vt+ a2t2 /2 S2=1.75m ⑤ 物體相對(duì)木板滑動(dòng)的距離 S= S2-- S1=0.75m ⑥ A B 規(guī)范解題: 學(xué)案重現(xiàn):.如圖所示,水平傳送帶以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),傳送帶兩端A、B間的距離為20m,將一質(zhì)量為2kg的木塊無(wú)初速度的放在A端,已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。求木塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間。(g=10m/s2) 解:對(duì)木塊水平方向應(yīng)用牛頓第二定律 μmg=ma ① a=2m/s2 木塊加速時(shí)間t1 , 加速位移s1 V=at1 t1=1s ② S1=at2/2 =1m ③ 此后木塊與傳送帶保持相對(duì)靜止勻速運(yùn)動(dòng), 勻速運(yùn)動(dòng)為t2 S2=S-S1=19m ④ t2= S2/V =9.5s ⑤ 木塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間t t= t1+ t2=10.5s ⑥ 練習(xí): 1.在民航和火車站可以看到用于對(duì)行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶上時(shí),傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)。隨后它們保持相對(duì)靜止,行李隨傳送帶一起前進(jìn)。 設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.25m/s,把質(zhì)量為5kg的木箱靜止放到傳送帶上,由于滑動(dòng)摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速度前進(jìn),那么這個(gè)木箱放在傳送帶上后,傳送帶上將留下一段多長(zhǎng)的摩擦痕跡? 2. 如圖所示的傳送皮帶,其水平部分AB長(zhǎng)BC與水平面夾角,長(zhǎng)度,一小物體P與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù),皮帶沿A至B方向運(yùn)行,速率為,若把物體P放在A點(diǎn)處,它將被傳送帶送到C點(diǎn),且物體P不脫離皮帶,求物體從A點(diǎn)被傳送到C點(diǎn)所用的時(shí)間。() 3.如圖3所示,水平傳送帶以不變的速度v向右運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量為m的工件輕輕放在傳送帶的左端,由于摩擦力的作用,工件做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,速度變?yōu)関;再經(jīng)時(shí)間2t,工件到達(dá)傳送帶的右端,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖3 A.工件在水平傳送帶上滑動(dòng)時(shí)的加速度a=v/2t B.工件與水平傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) = C.工件從水平傳送帶的左端到達(dá)右端通過(guò)的距離X=3vt D.傳送帶克服摩擦做功為mv2 4.(xx石家莊質(zhì)檢)如圖所示,傳送帶的水平部分長(zhǎng)為L(zhǎng).傳動(dòng)速率v,在其左端無(wú)初速度放一小木塊,若木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間不可能是 ( ) A. + B. C. D. 1.解法一:行李加速到0.25m/s所用的時(shí)間:t===0.042s 行李的位移:x行李===0.0053m 傳送帶的位移:x傳送帶=V0t=0.250.042m=0.0105m 摩擦痕跡的長(zhǎng)度: (求行李的位移時(shí)還可以用行李的平均速度乘以時(shí)間,行李做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),。) 解法二:以勻速前進(jìn)的傳送帶作為參考系.設(shè)傳送帶水平向右運(yùn)動(dòng)。木箱剛放在傳送帶上時(shí),相對(duì)于傳送帶的速度v=0.25m/s,方向水平向左。木箱受到水平向右的摩擦力F的作用,做減速運(yùn)動(dòng),速度減為零時(shí),與傳送帶保持相對(duì)靜止。木箱做減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為 a=6m/s2木箱做減速運(yùn)動(dòng)到速度為零所通過(guò)的路程為 即留下5mm長(zhǎng)的摩擦痕跡。 【總結(jié)】分析清楚行李和傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況,相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過(guò)速度位移關(guān)系是解決該類問(wèn)題的關(guān)鍵。 2.解:物體P隨傳送帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相等時(shí)若未到達(dá)B,即做一段勻速運(yùn)動(dòng);P從B至C段進(jìn)行受力分析后求加速度,再計(jì)算時(shí)間,各段運(yùn)動(dòng)相加為所求時(shí)間。 P在AB段先做勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律 , 得P勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間 P以速率v開(kāi)始沿BC下滑,此過(guò)程重力的下滑分量;滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上,其大小為,可見(jiàn)其加速下滑。由牛頓第二定律 從A至C經(jīng)過(guò)時(shí)間 3.【答案】BD 4.ACD- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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