高三物理传送带模型传送带与滑块知识点复习(2)

A决定。 解答：物块A

能获得的最大加速度为：

．

．∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为：

变式1 例1中若拉力F作用在A上呢？如图2

所示。 解答：木板B能获得的最大加

速度为：。 ∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为：．

变式2 在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为速度运动，求拉力F的最大值。

（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加

解答：木板B能获得的最大加速度为：

，设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为Fm，则：

解得：

例2 如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F，F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s通过的位移大小。（g取10m/s）

解答：物体放上后先加速：a1=μ

2

g=2m/s2

，

此时小车的加速度

为：

，当小车与物体达到共同速度时：v共=a1t1=v0+a2t1，解得：

t1=1s，v共=2m/s，以后物体与小车相对静止：

a1t12+v共 （t－t1）+

（∵，物体不会

落后于小车）物体在t=1．5s内通过的位移为：s=

a3（t－t1）2=2．1m

练习1 如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1．5m的木板A和B，A、B间距s=6m，在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C，A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0．2，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0．1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N，A和C开始运动，经过一段时间A、B相碰，碰后立刻达到共同速度，C瞬间速度不变，但A、B并不粘连，求：经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少？（已知重力加速度g=10m/s）

2

解答：假设力F作用后A、C

一起加速，则：，而A

能获得的最大加速度为：

，∵，∴假设成立，在A、C滑行6m

的过程中：，∴v1=2m/s，

，A、B相碰过程，由动量守恒定律可得：mv1=2mv2 ，∴v2=1m/s，此后A、C相对滑动：，故C

匀速运动；

，故AB也匀速运动。设经时间t2，C从A右端滑下：v1t2－v2t2=L ∴t2=1．5s，

，

，故t=10s时，vA=0．C在B上继续

∴t4=1s。此过程中，C．B

的相对位移为：

然后A、B分离，A减速运动直至停止：aA=μ2g=1m/s2，向左

滑动，且C匀速、B加速：aB=a0=1m/s 设经时间t4，C．B速度相等：

2，

，故C没有从B的右端滑下。然后C．B一起加速，加速度为a1

，加速的时间为：

，故t=10s时，A、B、C的速度分别为0，2．5m/s，2．5m/s．

练习2 如图5所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数

，取g=10m/s，试求：

2

，在木板的左端放置

（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？

（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后。（解答略）答案如下：（1）t=1s，（2）①当F≤

N时，A、B相对静止且对地静止，f2=F；，②当2N<F

≤6N时，M、m相对静止，滑块问题

，③当F>6N时，A、B发生相对滑动，N．

1．如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=1.4m；木板右端放着一小滑块，小滑块质量

2

??0.4(g?10m/s)

为m=1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为

（1）现用恒力F作用在木板M上，为了使得m能从M上面滑落下来，问：F大小的范围是什么？

（2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，且始终作用在M上，最终使得m能从M上面滑落下来。问：m在M上面滑动的时间是多大？

解析：（1）小滑块与木板间的滑动摩擦力

f??N??mg，小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度

a1?f/m??g?4m/s2，木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度a2?(F?f)/M，使m能从M上

面滑落下来的条件是

a2?a1，即(F?f)/M?f/m解得F??(M?m)g?20N，

（2）设m在M上滑动的时间为t，

当恒力F=22.8N，木板的加速度

a2?(F?f)/M?4.7m/s2 ）S?a1t2/2，木板在时间t内

，小滑块在时间t内运动位移1

222

S?S?LS?at/24.7t/2?4t/2?1.4解得t?2s

212运动位移2，因 即

2．长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，

此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25．求：（取g=10m/s2）

v

（1）木块与冰面的动摩擦因数．

（2）小物块相对于长木板滑行的距离．

（3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？ 解析：（1）A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度

v2a??2g??1.0m/s2解得木板与冰面的动摩擦因数μ2=0.10（2）小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力，

2s

做匀减速运动，加速度a1=μ1g=2.5m/s2 小物块A在木板上滑动，木块B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速

。

运动，有μ1mg－μ2(2m)g=ma2 解得加速度a2=0.50m/s2 设小物块滑上木板时的初速度为v10，经时间t后A、B的速度相同为v，由

。

长木板的运动得v=a2t，解得滑行时间t距离为?s?s1?s2

?

v

?0.8s，小物块滑上木板的初速度 v10=v＋a1t=2.4m/s，小物块A在长木板B上滑动的a2

11

?v01t?a1t2?a2t2?0.96m（3）小物块A滑上长木板的初速度越大，它在长木板B上相对木板滑动的

22

距离越大，当滑动距离等于木板长时，物块A达到木板B的最右端，两者的速度相等（设为v′)，这种情况下A的初速度为保证不从

1212

v??a2t，由以上三式解得，为了保证小物

a1t?a2t?L，v0?v??a1t

22

块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度不大于最大初速度v0?3.0m/s

木板上滑落的最大初速度，设为v0．有v0t?

组合类的传送带问题 1．如图所示的传送皮带，其水平部分AB长sAB=2m，BC与水平面夹角θ=37°，长度sBC =4m，一小物体P与传送带的动摩擦因数?=0.25，

皮带沿A至B方向运行，速率为v=2m/s，若把物体P放在A点处，它将被传送带送到C点，且物体P不脱离皮带，求物体从

A点被传送到C点所用的时间．（sin37°=0.6，g=l0m/s2）

2．如图所示为一货物传送货物的传送带abc. 传送带的ab部分与水平面夹角α=37°，bc部分与水平面夹角β=53°，ab部分长度为4.7m，bc部分长度为3.5m. 一个质量为m=1kg的小物体A（可视为质点）与传送带的动摩擦因数μ=0.8. 传送带沿顺时针方向以速率v=1m/s匀速转动. 若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c处，此过程中物体A不会脱离传送带.（sin37°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2）< …… 此处隐藏：1763字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……