1、牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用 传送带问题传送带问题重点、难点:摩擦力方向的分析例题分析:例例1:1:绷紧的皮带始终保持以绷紧的皮带始终保持以v皮皮=4m/s=4m/s的速度移动,一质量的速度移动,一质量m=0.5kgm=0.5kg的物体的物体(视 为 质 点)。从 皮 带 左 端(视 为 质 点)。从 皮 带 左 端 A A 以以v vo o=10m/s处。若物体与皮带间的动摩处。若物体与皮带间的动摩擦因素擦因素=0.2=0.2。ABAB两端间的距离为两端间的距离为L=25mL=25m。试求:物体从。试求:物体从A A运动到运动到B B的过程的过程所需的时间为多少?所需的时间为多少?A
2、B例题分析:例例2:2:绷紧的皮带始终保持以绷紧的皮带始终保持以皮皮=4m/s=4m/s的速度移动,一质量的速度移动,一质量m=0.5kgm=0.5kg的物体的物体(视为质点)。从离皮带很近处轻轻(视为质点)。从离皮带很近处轻轻落到一端落到一端A A处。若物体与皮带间的动摩处。若物体与皮带间的动摩擦因素擦因素=0.1=0.1。ABAB两端间的距离为两端间的距离为L=12mL=12m。试求:物体从。试求:物体从A A运动到运动到B B的过程的过程所需的时间为多少?所需的时间为多少?AB分析:刚放上时:刚放上时:刚放上过了刚放上过了一段时间:一段时间:与皮带速与皮带速度相等时:度相等时:相对滑动相
3、对滑动是否有摩擦力是否有摩擦力 方向方向AB若若皮皮=4m/s,物物=2m/s下列情况中,物体做何种运动?下列情况中,物体做何种运动?若若皮皮=4m/s,物物=4m/s若若皮皮=4m/s,物物=6m/s例题分析:例例3.如图所示,一水平方向足够长的传送带如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度以恒定的速度皮皮=2m/s沿顺时针方向沿顺时针方向匀匀速转动,传送带右端有一与传送带等高的光速转动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面滑水平面,一物体以恒定的速率一物体以恒定的速率V=4m/sV=4m/s沿沿直线向左滑上传送带直线向左滑上传送带,求物体的最终速度多大求物体的最终速度多大?ABAB
4、总结总结传送带问题的分析思路:传送带问题的分析思路:初始条件初始条件相对运动相对运动判断滑动摩擦力的大小和判断滑动摩擦力的大小和方向方向分析出物体受的合外力和加速度大小和方分析出物体受的合外力和加速度大小和方向向由物体速度变化再分析相对运动来判断以后由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。的受力及运动状态的改变。难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时,物体能否与皮带保持相对静止。向相同时,物体能否与皮带保持相对静止。作业:例例2.如图所示,一平直的传送带以速度如图所示,一平直的传送带以速度=2m/s匀速运动,传送带把处的工件运
5、匀速运动,传送带把处的工件运送到处,、相距送到处,、相距=10m.从处把工从处把工件无初速地放到传送带上,经时间件无初速地放到传送带上,经时间6s能能传送到处,欲用最短时间把工件从处传传送到处,欲用最短时间把工件从处传到处,求传送带的运行速度至少多大到处,求传送带的运行速度至少多大AB【例【例5】如图所示,水平传送带】如图所示,水平传送带A、B两端相距两端相距S3.5m,工件,工件与传送带间的动摩擦因数与传送带间的动摩擦因数=0.1。工件滑上。工件滑上A端瞬时速度端瞬时速度VA4 m/s,达到达到B端的瞬时速度设为端的瞬时速度设为vB。(1)若传送带不动,若传送带不动,vB多大?多大?(2)若
6、传送带以速度若传送带以速度v(匀速)逆时针转动,匀速)逆时针转动,vB多大?多大?(3)若传送带以速度若传送带以速度v(匀速)顺时针转动,匀速)顺时针转动,vB多大?多大?【解析】(1)(2)传送带不动或逆时针转动时,到传送带不动或逆时针转动时,到B的速度的速度vB=3 m/s.(3)传送带顺时针转动时,根据传送带速度传送带顺时针转动时,根据传送带速度v的大小,由下列五种的大小,由下列五种情况:情况:若若vVA,工件与传送带速度相同,均做匀速运动,工件到达,工件与传送带速度相同,均做匀速运动,工件到达B端的速度端的速度vB=vA若若v ,工件由工件由A到到B,全程做匀加速运动,到达,全程做匀加
7、速运动,到达B端端的速度的速度vB=5 m/s.若若 vVA,工件由,工件由A到到B,先做匀加速运动,当速,先做匀加速运动,当速度增加到传送带速度度增加到传送带速度v时,工件与传送带一起作匀速运动速度相同,时,工件与传送带一起作匀速运动速度相同,工件到达工件到达B端的速度端的速度vB=v.若若v 时,工件由时,工件由A到到B,全程做匀减速运动,到达,全程做匀减速运动,到达B端端的速度的速度vB=3 m/s.若若vAv ,工件由,工件由A到到B,先做匀减速运动,当速度,先做匀减速运动,当速度减小到传送带速度减小到传送带速度v时,工件与传送带一起作匀速运动速度相同,时,工件与传送带一起作匀速运动速度相同,工件到达工件到达B端的速度端的速度vBv。22AvaS22AvaS22AvaS22AvaS