人教版（2019）必修第一册 4.5 传送带与临界问题 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
牛顿运动定律应用2一、传送带问题
例2. 如图所示，传送带保持1m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体轻轻地放上传送带左端，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为多少？
·
·
G
FN
Ff
解：
t=3s
传送带问题
物体与传送带之间的相对运动有三种情况
1. ，匀减速直线运动
2. ，匀速直线运动
3. ，匀加速直线运动
传送带问题
关健是要先分析物体运动分几个阶段，每个阶段的加速度
1.由物体与传送带的相对运动情况判断受的摩擦力
2.由受力分析求出物体的加速度
3.判断物体能否达到传送带速度
4.达到传送带速度后重新受力分析，求加速度
5.等速之后一般有两种可能：一起匀速，继续加速
注：如果物体达不到传送带的速度，则可能是一直加速或一直减速。
变式2、如图所示，传送带保持1m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体以3m/s的速度冲上传送带，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为？
·
·
G
FN
Ff
解：
例3.如图所示，传送带与地面成夹角θ=37o，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上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=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？
思考:如果μ=0.8结果又如何呢？
a1=12.4m/s2，t1=0.81s，t2=1.20s，t总＝2.01s
记住：物体与传送带速度相等是物体运
　　　动情况的一个转折点
例4：图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37 ，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。(g取10m/s2)试求：
(1)若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离。
(2)若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围。
1.25m
4m/s,2.1s
5m/s,1.16s
1.16s例.如图所示，质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体叠放在一起，放在水平面，m1与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1和m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？
临界问题------解决临界现象的问题
在物体的运动状态变化的过程中，相关的一些物理量也随之发生变化。当物体的运动变化到某个特定状态时，有关的物理量将发生突变，该物理量的值叫临界值，这个特定状态称之为临界状态。
18N
变.如图所示，质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体叠放在一起，放在水平面，m1与m2动摩擦因数都是0.3，m1与水平面间的动摩擦因数都是0.05，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1和m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？
3.75N
二、动力学中的临界问题分析
最小
最大
刚好
在某些物理情景中
最大值
最小值
常见类型
弹力突变的临界条件
摩擦力突变临界条件
　例1.如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．
(1)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？
(2)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？
水平方向
mg
FN
F
牛顿第二定律
竖直方向
　例1.如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．
(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？
(2)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？
mg
FN
F
由上述两式解得
a=g
　例1.如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．
(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？
(2)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？
mg
F’
小球将“飘”离斜面
a=2g
牛顿第二定律
1.如图所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°.已知g＝10 m/s2，求：
(1)当汽车以a＝2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
(2)当汽车以a＝10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
牛顿第二定律
mg
FN
FT1
变式1
1．如图所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°.已知g＝10 m/s2，求：
(1)当汽车以a＝2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
(2)当汽车以a＝10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0
mg
FN
FT1
所以小球飞起来，FN′＝0
1．如图所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°.已知g＝10 m/s2，求：
(1)当汽车以a＝2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
(2)当汽车以a＝10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
设此时绳与竖直方向的夹角为α，
mg
FT2 ′
所以小球飞起来，FN′＝0
α
F′
如图，一根劲度系数为k，质量不计的轻弹簧，上端固定、下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于自然长度．现手持水平板使它由静止开始以加速度a（a求；（1）设弹簧的弹力记为F=kx，求物体与水平板间挤压力FN的表达式
（2）物体与水平板分离时弹簧的形变量
（3）经过多长时间木板开始与物体分离．
一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O点，现用一滑块将弹簧的自由端(与滑块未拴接)从O点压缩至A点后由静止释放，运动到B点停止，如图甲所示，滑块自A运动到B的v-t图象可能是图乙中的( )
D
若动摩擦因数为μ，求滑块刚脱离弹簧时的加速度？
a=μg
一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O点，现用一滑块A连接弹簧的自由端，从O点压缩至P点，滑块B靠着A放置，两滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ，质量分别为mA和mB。之后由静止释放两滑块，求两滑块脱离时的加速度和大致位置。
a=μg，在O点处