摘 要:高中物理動力學板塊模型和傳送帶模型,其中“劃痕”和“相對位移“問題,因為對學生的邏輯思維和空間想象能力都有很高的要求,成為壓軸題出題熱點.
關鍵詞:板塊模型;傳送帶模型;劃痕長度的計算;相對位移
中圖分類號:G632?? 文獻標識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2023)19-0111-03
收稿日期:2023-04-05
作者簡介:王燦亮(1974.4-),男,山東省泰安人,本科,中學高級教師,從事高中物理教學研究.
很多學生搞不懂“劃痕”和“相對位移”的關系,就是很多老師也把二者混為一談,今天我們就系統(tǒng)地探討一下二者的關系.
1 相對位移和劃痕的產(chǎn)生
1.1 相對位移的概念
物體或質點的位移是相對的,是指相對某一參考系而言,沒有參考系的位移是沒意義的.我們說的位移,如果沒指明一般是以地球為參考系的也就是相對地球的位移.
1.2 劃痕的產(chǎn)生
相互接觸的物體間發(fā)生相對運動,物塊在和它接觸的板或者傳送帶上留下的痕跡.
2 通過幾個由簡到難的典型模型和例題探討相對位移和劃痕的關系
2.1 模型一
如圖1,質量為m的物體,自傳送帶左側以速度v0滑上傳送帶,物塊和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,此時傳送帶不轉動,若傳送帶足夠長,求相對位移及劃痕長度.
3 結論
在板塊模型和傳送帶模型中,兩物體發(fā)生相對滑動,是產(chǎn)生劃痕的必要條件,但是二者有時候并不相等.
3.1 表現(xiàn)在運動學條件上
無論發(fā)生多少次相對滑動,每次相對運動如果同向,劃痕長度即為總的相對位移大小.如果有些過程相對運動方向相反,那么就會有一部分劃痕重合,總劃痕長度是某個方向上相對位移較大部分的長度.
3.2 表現(xiàn)在v-t圖像上
只要兩物體圖像不發(fā)生“相交超越”現(xiàn)象,那么劃痕長度和相對位移相等.即為兩物體圖像圍成的面積大小,無論兩物體v-t圖線是曲線還是直線都適用.如果發(fā)生“相交超越”現(xiàn)象,即有一部分劃痕重合,總劃痕長度就等于面積較大者.
參考文獻:
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