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④當傳送帶的速度v1<v0<v3時,物體剛滑上傳送帶時速度就小于傳送帶的速度,相對傳送帶向左滑動,受到向右的摩擦力,做加速運動,在到達傳送帶的右端之前達到與傳送帶相同的速度,然后一起做勻速運動到達右端,以傳送帶的速度v0>v1平拋,物體將落在原位置的右側,水平位移更大;水平位移大小與傳送帶速度成正比;
⑤當傳送帶的速度v0≥v3時,物體剛滑上傳送帶時速度就小于傳送帶的速度,相對傳送帶向左滑動,受到向右的摩擦力,做加速運動,而且在到達右端之前物體的速度總小于傳送帶的速度,摩擦力的方向始終向右,所以物體一直加速運動到右端,以速度v3平拋,無論傳送帶的速度再增大到多大,物體到達右端的速度都不變,物體將落在原位置的右側,以后落點的位置不變,不受傳送帶的速度大小的影響。
物體的水平位移與傳送帶的速度關系圖象如圖所示。
難點突破策略之突破難點3
第3個難點也應屬于思維上有難度的知識點。對于勻速運動的傳送帶傳送初速為零的物體,傳送帶應提供兩方面的能量,一是物體動能的增加,二是物體與傳送帶間的摩擦所生成的熱(即內能),有不少同學容易漏掉內能的轉化,因為該知識點具有隱蔽性,往往是漏掉了,也不能在計算過程中很容易地顯示出來,尤其是在綜合性題目中更容易疏忽。突破方法是引導學生分析有滑動摩擦力做功轉化為內能的物理過程,使“只要有滑動摩擦力做功的過程,必有內能轉化”的知識點在學生頭腦中形成深刻印象。
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例3.如圖所示,物體從曲面上的Q點自由滑下,通過靜止的粗糙傳送帶落到地面上的P點,若傳送帶輪沿逆時針方向轉動使傳送帶向左運動,此時再讓該物體從曲面上的Q點自由滑下,那么:
A.它仍落在P點B.它將落在P點的右邊C.它將落在P點的左邊D.它可能落不到地面上解析:傳送帶靜止時,物體滑上傳送帶后,在摩擦力的作用下做勻減速運動到達右端然后再平拋;
傳送帶逆時針方向轉動時,物體與傳送帶之間的滑動摩擦力方向一直不變,物體的運動狀態(tài)不變,所以離開傳送帶時的速度不變,物體仍落在P點.所以選項A正確問題拓展:如果傳送帶順時針方向轉動,物體將會落在什么位置呢?設物體剛滑傳送帶時的速度為v1,在摩擦力的作用下的加速度大小為a,如果物體一直減速到達傳送帶的右端,則物體到達傳送帶右端的速度v2可由下式求得v12 ? v22 = 2aL v2 =如果物體一直加速到達傳送帶的右端,則物體到達傳送帶右端的速度v3可由下式求得v32 ? v12 = 2aL v3 =①當傳送帶的速度v0≤v2時,物體在傳送帶上運動的速度始終大于傳送帶的速度,物體相對傳送帶向右運動,受到向左的摩擦力,物體將一直減速到達右端,以v2速度平拋,落點位置不變;且不受傳送帶的速度大小的影響;
②當傳送帶的速度v2<v0<v1時,物體開始階段的運動速度大于傳送帶的速度,在摩擦力的作用下減速,在到達傳送帶的右端之前速度減到與傳送帶速度相同,開始與傳送帶一起做勻速運動,以傳送帶的速度v0平拋,v2<v0,物體將落在原位置的右側;水平位移大小與傳送帶速度成正比;
③當傳送帶的速度v0 = v1時,物體剛滑上傳送帶就與傳送帶具有相同的速度,二者相對靜止,一直做勻速直線運動到達傳送帶右端,以傳送帶的速度v0 = v1平拋,物體將落在原位置的右側,水平位移更大;
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