20142015年江苏高考年江苏高考物理试卷的最后一题,以车间中工件传送的实例为背景进行命题,在充分体现“从生活走进物理,从物理走向社会”这一新课程理念的同时,有效地考查了学生分析和解决问题的能力,是一道成功的压轴题.但试题提供解析过程过于复杂,不能体现物理的简洁性和思想性.本文提供一种巧选参考系的解题方法,并由此对物体在水平传送带上运动特征进行了一点拓展,仅供各位同行参考.
1 原题再现及解析
2 巧解
选择乙传送带为参考系,则工件从甲传送带滑上乙传送带瞬间,工件相对于乙传送带的速度是确定的(如图2所示).又因为物体的受到的滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,所以工件受到的滑动摩擦力的方向和相对乙传送带的速度方向相反.即,工件相对于传送带乙的初
速度方向和受力方向相反且在一条直线上;又因为工件受到的滑动摩擦力为f=μFN=μmg不变,所以传送带乙匀速转动时,无论转动速度大小多少,工件一定相对于传送带做匀减速直线运动.当工件相对于传送带的速度减小到零时,没有相对运动,故摩擦力为零,即,最终工件相对于乙传送带静止.
3 拓展
通过上面的问题分析,对于物体在水平传送带上运动基本特征:只在摩擦力作用下,物体滑上静止或匀速直线的传送带时,不论初速度如何,以传送带为参考系,物体一定相对传送带做匀减速直线运动,且末速度为零.在实际教学过程中,如果学生对水平传送带上的物体运动特征有了上述的认识,在类似问题的处理过程中,可以起到事半功倍的效果.
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