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④當(dāng)傳送帶的速度v1<v0<v3時(shí),物體剛滑上傳送帶時(shí)速度就小于傳送帶的速度,相對(duì)傳送帶向左滑動(dòng),受到向右的摩擦力,做加速運(yùn)動(dòng),在到達(dá)傳送帶的右端之前達(dá)到與傳送帶相同的速度,然后一起做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)右端,以傳送帶的速度v0>v1平拋,物體將落在原位置的右側(cè),水平位移更大;水平位移大小與傳送帶速度成正比;
⑤當(dāng)傳送帶的速度v0≥v3時(shí),物體剛滑上傳送帶時(shí)速度就小于傳送帶的速度,相對(duì)傳送帶向左滑動(dòng),受到向右的摩擦力,做加速運(yùn)動(dòng),而且在到達(dá)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(yùn)動(dòng)到右端,以速度v3平拋,無(wú)論傳送帶的速度再增大到多大,物體到達(dá)右端的速度都不變,物體將落在原位置的右側(cè),以后落點(diǎn)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(guān)系圖象如圖所示。
難點(diǎn)突破策略之突破難點(diǎn)3
第3個(gè)難點(diǎn)也應(yīng)屬于思維上有難度的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)于勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶傳送初速為零的物體,傳送帶應(yīng)提供兩方面的能量,一是物體動(dòng)能的增加,二是物體與傳送帶間的摩擦所生成的熱(即內(nèi)能),有不少同學(xué)容易漏掉內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,因?yàn)樵撝R(shí)點(diǎn)具有隱蔽性,往往是漏掉了,也不能在計(jì)算過(guò)程中很容易地顯示出來(lái),尤其是在綜合性題目中更容易疏忽。突破方法是引導(dǎo)學(xué)生分析有滑動(dòng)摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的物理過(guò)程,使“只要有滑動(dòng)摩擦力做功的過(guò)程,必有內(nèi)能轉(zhuǎn)化”的知識(shí)點(diǎn)在學(xué)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(diǎn)自由滑下,通過(guò)靜止的粗糙傳送帶落到地面上的P點(diǎn),若傳送帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)使傳送帶向左運(yùn)動(dòng),此時(shí)再讓該物體從曲面上的Q點(diǎn)自由滑下,那么:
A.它仍落在P點(diǎn)B.它將落在P點(diǎn)的右邊C.它將落在P點(diǎn)的左邊D.它可能落不到地面上解析:傳送帶靜止時(shí),物體滑上傳送帶后,在摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)右端然后再平拋;
傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力方向一直不變,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,所以離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度不變,物體仍落在P點(diǎn).所以選項(xiàng)A正確問(wèn)題拓展:如果傳送帶順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),物體將會(huì)落在什么位置呢?設(shè)物體剛滑傳送帶時(shí)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(dá)傳送帶的右端,則物體到達(dá)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(dá)傳送帶的右端,則物體到達(dá)傳送帶右端的速度v3可由下式求得v32 ? v12 = 2aL v3 =①當(dāng)傳送帶的速度v0≤v2時(shí),物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度始終大于傳送帶的速度,物體相對(duì)傳送帶向右運(yùn)動(dòng),受到向左的摩擦力,物體將一直減速到達(dá)右端,以v2速度平拋,落點(diǎn)位置不變;且不受傳送帶的速度大小的影響;
②當(dāng)傳送帶的速度v2<v0<v1時(shí),物體開(kāi)始階段的運(yùn)動(dòng)速度大于傳送帶的速度,在摩擦力的作用下減速,在到達(dá)傳送帶的右端之前速度減到與傳送帶速度相同,開(kāi)始與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng),以傳送帶的速度v0平拋,v2<v0,物體將落在原位置的右側(cè);水平位移大小與傳送帶速度成正比;
③當(dāng)傳送帶的速度v0 = v1時(shí),物體剛滑上傳送帶就與傳送帶具有相同的速度,二者相對(duì)靜止,一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)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(cè),水平位移更大;
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