牛顿第二定律-的应用一-传送带课件

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1、牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用-传送带专题传送带专题1 1、难点形成的原因：、难点形成的原因：（1 1）、对于物体与传送带之间是否存在摩擦）、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；件、方向的判断等基础知识模糊不清；（2 2）、对于物体相对地面、相对传送带分别）、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；做什么样的运动，判断错误；（1 1）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况）、牛顿运动定律与运动

2、规律相结合的情况、V V0 0=0,=0,传送带顺时针旋转传送带顺时针旋转 例题例题1 1 如图所示，水平放置的传送带以速度如图所示，水平放置的传送带以速度v=2m/sv=2m/s向右运行，现将向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带一小物体轻轻地放在传送带A A端，物体与传送带间的动摩擦因数端，物体与传送带间的动摩擦因数=0.2=0.2，若，若A A端与端与B B端相距端相距4m4m，求物体由，求物体由A A到到B B的时间和物体到的时间和物体到B B端时的端时的速度，及到达速度，及到达B B端所用时间端所用时间。（取（取g=g=1010m/sm/s2 2）1 1、水平放置、水平放置解析：解析

3、：设运动过程中物体的加速度为设运动过程中物体的加速度为a a，根据牛顿第二定律得，根据牛顿第二定律得mg=ma mg=ma 求得求得a=2m/sa=2m/s2 2设达到皮带速度设达到皮带速度v v时发生的位移为时发生的位移为s1s1，所用时间为，所用时间为t1t1，则，则v v2 2=2as=2as1 1 解得解得 s s1 1=1m=1m根据速度公式有根据速度公式有v=atv=at1 1 解得时间解得时间t t1 1=1s=1s此时距离此时距离B B端端s s2 2=4m-s=4m-s1 1=4-1m=3m=4-1m=3m 接下来做匀速运动的时间接下来做匀速运动的时间t t2 2=1.5s=

4、1.5s，所以，所以t=tt=t1 1+t+t2 2=2.5s=2.5s 物体最后阶段是匀速，故末速度为物体最后阶段是匀速，故末速度为2m/s 2m/s vs2（1 1）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况、V V0 0 0,0,传送带顺时针旋转传送带顺时针旋转 例题例题2 2 如图所示，水平放置的传送带以速度如图所示，水平放置的传送带以速度v=2m/sv=2m/s向右运行，一物向右运行，一物体以体以V V0 0=4=4m/sm/s的速度冲上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数的速度冲上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数=0.2=0.2，若，若A A端与端与

5、B B端相距端相距4m4m，求物体由，求物体由A A到到B B的时间和物体到的时间和物体到B B端时的端时的速度，及到达速度，及到达B B端所用时间端所用时间。（取。（取g=g=1010m/sm/s2 2）1 1、水平放置、水平放置解析：解析：设运动过程中物体的加速度为设运动过程中物体的加速度为a a，根据牛顿第二定律得，根据牛顿第二定律得-mg=ma mg=ma 求得求得a=a=-2m/s2m/s2 2设达到皮带速度设达到皮带速度v v时发生的位移为时发生的位移为s s1 1，所用时间为，所用时间为t t1 1，则，则v v2 2-V V0 02 2=2 2asas1 1 解得解得 s s1

6、 1=1m=1m根据速度公式有根据速度公式有V-V-V V0 0=at=at1 1 解得时间解得时间t t1 1=1s=1s此时距离此时距离B B端端s s2 2=4m-s=4m-s1 1=4-=4-3 3m=m=1 1m m 接下来做匀速运动的时间接下来做匀速运动的时间t t2 2=0.5s=0.5s，所以，所以t=tt=t1 1+t+t2 2=1 1.5s.5s 物体最后阶段是匀速，故末速度为物体最后阶段是匀速，故末速度为2m/s 2m/s vs2（1 1）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况、V V0 0 0,0,传送带顺时针旋转传送带顺时针旋转 例

7、题例题2 2 如图所示，水平放置的传送带以速度如图所示，水平放置的传送带以速度v=2m/sv=2m/s向右运行，一物向右运行，一物体以体以V V0 0=1=1m/sm/s的速度冲上传送带的速度冲上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数，物体与传送带间的动摩擦因数=0.2=0.2，若，若A A端与端与B B端相距端相距4m4m，求物体由，求物体由A A到到B B的时间和物体到的时间和物体到B B端时的端时的速度，及到达速度，及到达B B端所用时间端所用时间。（取。（取g=g=1010m/sm/s2 2）1 1、水平放置、水平放置解析：解析：设运动过程中物体的加速度为设运动过程中物体的加速度为a a，

8、根据牛顿第二定律得，根据牛顿第二定律得mg=ma mg=ma 求得求得a=2m/sa=2m/s2 2设达到皮带速度设达到皮带速度v v时发生的位移为时发生的位移为s s1 1，所用时间为，所用时间为t t1 1，则，则v v2 2-V V0 02 2=2 2asas1 1 解得解得 s s1 1=0.750.75m m根据速度公式有根据速度公式有V-V-V V0 0=at=at1 1 解得时间解得时间t t1 1=0.50.5s s此时距离此时距离B B端端s s2 2=4m-s=4m-s1 1=4-=4-0.750.75m=3m=3.25.25m m 接下来做匀速运动的时间接下来做匀速运动的

9、时间t t2 2=1.625s=1.625s，所以，所以t=tt=t1 1+t+t2 2=2.=2.12125s5s 物体最后阶段是匀速，故末速度为物体最后阶段是匀速，故末速度为2m/s 2m/s vs2（1 1）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况、物休初速为、物休初速为V V0 0=0,=0,物体从顶端滑下，传送带向上、向下运动物体从顶端滑下，传送带向上、向下运动 如图所示，传送带与水平面夹角为如图所示，传送带与水平面夹角为3737 ，并以，并以v=10m/sv=10m/s运行，在传送带的运行，在传送带的A A端轻轻端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间

10、的动摩擦因数放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5=0.5，AB AB长长1616米，求：以下两米，求：以下两种情况下物体从种情况下物体从A A到到B B所用的时间所用的时间.（1 1）传送带顺时针方向转动）传送带顺时针方向转动（2 2）传送带逆时针方向转动）传送带逆时针方向转动 2 2、倾斜放置倾斜放置解析：解析：（1 1）物体受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力，根据牛）物体受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力，根据牛顿第二定律：顿第二定律：mgsin37mgsin37-mgcos37-mgcos37=ma=ma得：得：a=2m/sa=2m/s2 2 则：则：L=L=得：得：t=t

11、=4 4s s221ataL22162如图所示，传送带与水平面夹角为如图所示，传送带与水平面夹角为3737 ，并以，并以v=10m/sv=10m/s运行，在传送带的运行，在传送带的A A端轻轻端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5=0.5，AB AB长长1616米，求：以下两米，求：以下两种情况下物体从种情况下物体从A A到到B B所用的时间所用的时间.（1 1）传送带顺时针方向转动）传送带顺时针方向转动（2 2）传送带逆时针方向转动）传送带逆时针方向转动 解析：解析：（2 2）物体开始受重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力，根）物体开始

12、受重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力，根据牛顿第二定律：据牛顿第二定律：mgsin37mgsin37+mgcos37+mgcos37=ma=ma得：得：a=10m/sa=10m/s2 2达到与传送带速度相等所用的时间：达到与传送带速度相等所用的时间：t t1 1=s=1ss=1s下滑的距离：下滑的距离：x=x=m=5m=m=5m剩余距离内以加速度剩余距离内以加速度a=2m/sa=2m/s2 2下滑：下滑：s=(s=(16-516-5)m)m=v vt t2 2+得：得：t t2 2=1s=1s则：下滑的总时间则：下滑的总时间t=tt=t1 1+t+t2 2=(1+11+1)s=2ss=2s av

13、22av22a21t1010102102（1 1）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况）、牛顿运动定律与运动规律相结合的情况、物休初速为、物休初速为V V0 0=0,=0,物体从顶端滑下，传送带向上、向下运动物体从顶端滑下，传送带向上、向下运动 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角=30=30，皮带在电动机的带动下，始终，皮带在电动机的带动下，始终保持保持v v0 0=2m/s=2m/s的速率运行，现把一质量为的速率运行，现把一质量为m=10m=10工件（可视为质点）轻轻放在皮带工件（可视为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间的底端，经时间1.9s1.9s，工件

14、被传送到，工件被传送到h=1.5mh=1.5m的高处，取的高处，取g=10m/sg=10m/s2 2。求：工件与皮带间的动摩擦因数。求：工件与皮带间的动摩擦因数。2 2、倾斜放置、倾斜放置解析：解析：皮带的长度皮带的长度L=L=工件速度达到工件速度达到V V0 0之前，从静止开之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速的时间为始做匀加速运动，设匀加速的时间为t t1 1,位移为位移为s s1 1，有，有 设工设工件获得最了与传送带相同的速度，则达到件获得最了与传送带相同的速度，则达到V V0 0之后工件做个匀速运动之后工件做个匀速运动 解得：解得：t t1 1=0.8s=0.8s1.9s,s,故假设工件最终获得与传送带故假设工件最终获得与传送带相同的速度正确相同的速度正确匀加速加速度匀加速加速度a=2.5m/sa=2.5m/s2 2mgcosmgcosmgsin=ma =mgsin=ma =0.8660.866hmhh3230sin1012vst)(vs-L101tt 10tv23