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文档介绍

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传送带模型和滑块模型
LT
在这三个模型中尤其板块模型最为复杂。其次是传送带模型,一般情况下只需要分析物体的加速度和运动情况,而传送带一般是匀速运动不需另加分析。最后是追及相遇问题,它只是一个运动学问题并没有牵扯受力分析问题,相对是最简单的,只要位移关系速度公式就可以问题。对于上述的三种模型我们不难发现他们的共性是:①分别写出位移、速度表达式;②根据位移、速度的关系求得未知量。我认为在三个模型中只要熟练分析好板块模型其他两个模型在此基础上根据已知条件稍作变通就可以迎刃而解了。这样就可以减少了学生对模型数量的记忆,达到事半功倍的效果。
例3、如图1所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。
 
 分析:为防止运动过程中A落后于B(A不受拉力F的直接作用,靠A、B间的静摩擦力加速),A、B一起加速的最大加速度由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(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。
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4.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=;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为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=,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,小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度 ,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,使m能从M上面滑落下来的条件是 ,即,(2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=,木板的加速度 ),小滑块在时间t内运动位移,木板在时间t内运动位移,因 即
A
v
B
例5.,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、,然后A、.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=.求:(取g=10m/s2)
(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
解得木板与冰面的动摩擦因数μ2=(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度a1=μ1g=。 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= 。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,小物块滑上木板的初速度 v10=v+a1t=,小物块A在长木板B上滑动的距离为(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木板上滑落的最大初速度,设为v0.有,,由以上三式解得,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不大于最大初速度
2 传送带问题
突破方法是灵活运用“力是改变物体运动状态的原因”这个理论依据,对物体的运动性质做出正确分析,判断好物体和传送带的加速度、速度关系,能够明确对于物块来说当它的速度达到和传送带速度相等时是摩擦力方向、大小改变的转折点。画好草图分析,找准物体和传送带