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连接体及传送带问题研究


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解答:(1)a=μg=6m/s2 VA2 - VB2 =2as VB =2m/s (2)能 物体仍然始终减速 VB =2m/s
阻止方法:减小工件初速度、增加皮带长度、增大动摩擦因素 增大物体质量和增大皮带逆时针转动的速度,能阻止吗?
物体不能到达B端,将如何运动?
(3)物体先加速后匀速
处理方法:整体法与隔离法相结合
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▪ 例1.如图所示,将两个相同材料做成的
物体A、B放在光滑的水平面上,用水平力
F拉A,求A、B间绳子的拉力?已知A、B 两物体的质量分别为mA和mB.
B
AF
答案:T mBF mA mB
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拓展:如图所示,弹簧秤外壳质量为m0,弹簧及挂钩的 质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m的重物,现用一方 向竖直向上的外力F拉着弹簧秤,使其向上做匀加速运
A.mgco sα B.mg/cosα
C.(M
FM
m)cos
D.
(M
Fm
m)sin
B
FA
图3-3-9
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B
F
A
图3-3-9
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拓展:一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ=53° 的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳 与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10 m/s2的加速度向右 做加速运动时,求绳的拉力及斜面对小球的弹力.
图2—4
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▪ 在民航和火车站可以看到用于对行李进行 安全检查的水平传送带。当旅客把行李放
到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦
力使行李开始做匀加速运动。随后它们保 持相对静止,行李随传送带一起前进。 设
传送带匀速前进的速度为0.25m/s,把质量 为5kg的木箱静止放到传送带上,由于滑动 摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速度前进,
t1 =(v-vA)/a=0.5s S2=S-S1=2. 25m t= t1+ t2=0.67s
S1= vA t1+at2/2=5.75m t2= S2/v=0.17s
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(4)在传送带顺时针匀速转动的情况下(传送带运动 方向和物体运动方向一致),讨论物体到达B端的速度 和传送带速度的关系。
牛顿运动定律综合运用
连接体、传送带问题专题
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一连接体问题
若干个物体通过一定的方式连接在一起,就构成了 连接体,其连接方式,一般是通过细绳、杆等物体来 实现的。常见连接方式如下图:
①用轻绳连接
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2
②直接接触 a
③靠摩擦接触
F F
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▪ 连接体的特征:
1.物体间通过某种相互作用来实现连接, 2.连接体常会处于某种相同的运动状态, 如处于平衡态或以相同的加速度运动。
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例3、如图所示,水平传送带两端相距s=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=10 m/s, 设工件到达B端时的速度为vB (g=10m/s2) (1)若传送带静止不动,求vB (2)若传送带逆时针转动,工件还能到达B端吗?若不能, 说明理由;若能,求vB通过哪些措施可以使得物体不能到 达B端? (3)若传送带以v=13m/s顺时针匀速转动,求vB及工件 由A到B所用的时间。
出B的水平位移s’和传送带的速度V带关系。
S’
V带
0
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例题4:如图所示,传送带与地面成夹角 θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在 传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物 体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已 知传送带从A→B的长度L=50m,则物体从 A到B需要的时间为多少?
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▪ 解题方法与技巧:当加速度a较小时,小球与 斜面体一起运动,此时小球受重力、绳拉力 和斜面的支持力作用,绳平行于斜面,当加 速度a足够大时,小球将“飞离”斜面,此时 小球受重力
图5
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和绳的拉力作用,绳与水平方向的夹角未知, 题目中要求a=10 m/s2时绳的拉力及斜面的支 持力,必须先求出小球离开斜面的临界加速度 a0.(此时,小球所受斜面支持力恰好为零)
▪ 由mgcotθ=ma0 ▪ 所以a0=gcotθ=7.5 m/s2 ▪ 因为a=10 m/s2>a0 ▪ 所以小球离开斜面N=0,小球受力情况如图5,
则Tcosα=ma,
▪ Tsinα=mg
▪ 所以T= (ma)2(mg)2=2.83 N,N=0.
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传送带问题
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▪ 探究三:传送带问题的动力学解法 传送带类分水平、倾斜两种; 按转向分顺时针、逆时针转两种
a、V带≤2m/s 物体始终减速
VB=2m/s
b、2m/s ≤ V带≤10m/s 物体先减速后匀速 VB= V带
? cc、、1100mm//ss≤≤V带≤V1带4m/s物体物体加先速加速V后B=匀V速带 VB= V带
d、 V带≥14m/s
物体始终加速
VB= 14m/s
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(5)若物体从B处飞出后做平抛运动,定性画
难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是 静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条 件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断 错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面, 出现能量转化不守恒的
动,则弹簧秤的读数为 ( D )
F
A.mg
B.m 0
m
m
mg
C. m 0 m0
m
F
D.m
0
m
m
F
m0
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m
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探究二:有关连接体的临界问题:
临界状态:在物体运动状态的变化过程中,往往达到某特定状态时, 有关物理量将发生突变,此状态成为临界状态,相应的待求物理量 的值叫临界值
例2,如图所示,在光滑的水平面上有一个倾角为α的斜 面体A质量为M,当一质量m的木块B放在A的斜面上,现 对A施以水平推力F,恰使B与A不发生相对滑动,忽略一 切摩擦,则个木箱放在传送带上后,传送带上 将留下一段多长的摩擦痕迹?
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例6、如图所示,一水平方向足够长的传送带以
恒定的速度V1沿顺时针方向运动,传送带右端 有一与传送带等高的光滑水平面,物体以恒定
的速率V2沿直线向左滑上传送带后,经过一段
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