专题 4.2 牛顿运动定律的“传送带”模型❅ 知识点拨1.求解思路:求解物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况或运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.2.牛顿第二定律瞬时性的“两类”模型(1)刚性绳(轻杆或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间.(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.3.在求解瞬时加速度时应注意的问题(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析.(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变。 【原型】传送带和物块模型如图所示,在马达的驱动下,皮带运输机的皮带以速率 v 向右水平运行,现将一块砖正对皮带上的 A 点轻轻地放在皮带上,此后( ) A.一段时间内,砖块将在滑动摩擦力的作用下,对地做加速运动 B.当砖块的速率等于 v 时,砖块与皮带间摩擦力变为静摩擦力 C.当砖块与皮带相对静止时,它位于皮带上 A 点右侧的某一点 D.砖块在皮带上有可能不存在砖块与皮带相对静止的状态 ★ 点评:首先要对传送带上的物体进行受力分析,然后要对运动状态进行分析。 变型 1、水平传送带上的分段运动【延伸 1】如图所示,水平传送带以 2m/s 的速度运动,传送带长 AB=20m 今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动,传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦系数 μ=0.1 试求这工件经过多少时间由传送带左端运动到右端? 解析:加速运动的时间为:t0=v0a =v0ug=2s 在 t0时间内运动的位移:s=12at02=2m 在 t0秒后,工件作匀速运动运动时间为:t1=(AB-s)/V0=9s 工件由传送带左端运动到右端共用时间为: t=t0+t1=11s ★ 点评:滑块是否传送带共速是临界条件。 变型 2、倾斜传送带上的分段运动模型【延伸 2】如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角 θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持 v0=2 m/s 的速率运行.现把一质量为 m=10 kg 的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间 1.9 s,工件被传送到 h=1.5 m 的高处,取 g=10 m/s2.求: (1)工件与皮带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。 N=mgcosθ从牛顿第二定律,有μN-mgsinθ=ma...