传送带问题探讨

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1、传送带问题探究传送带是应用广泛的一种传动装置，以其为素材的问题以真实物理现彖为依据，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，是很好的能力考查型试题，这类试题大都具冇物理情景模糊、条件隐蔽、过程复杂等特点，若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上，那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动，物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法：一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，先判断物体和对传送带的运动方向，可用假设法，若无摩擦，物体将停在

2、原处，则显然物体相对传送带有向后运动的趋势，因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力，由牛顿第三定律，传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力；二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向，物体只所以能由静止开始向前运动，则一定受到向前的动力作用，这个水平方向上的力只能由传送带提供，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力，传送带必须要由屯动机带动才能持续而稳定地工作，屯动机给传送带提供动力作用，那么物体给传送带的就是阻力作用，与传送带的运动方向相反。若物体是静置在传送带上，与传送带一•起由静止开始加速，若物体与传

3、送带之间的动摩擦因数较大，加速度相对较小，物体和传送带保持相对静止，它们之间存在着静摩擦力，物体的加速就是静摩擦力作用的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力；若物体与传送带之间的动摩擦因数较小，加速度相对较大，物体和传送带不能保持相对静止，物体将跟不上传送带的运动，但它相对地面仍然是向前加速运动的，它们Z间存在着滑动摩擦力，同样物体的加速就是该摩擦力的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动，则它们Z间无摩擦力，否则物体不可能匀速运动。若物体以大于传送带的速

4、度沿传送带运动方向滑上传送带，则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后，开始减速，因物体速度越来越小，故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，方向与物体的运动方向相反，传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。若传送带是倾斜方向的，情况就更为复朵了，因为在运动方向上，物体要受重力沿斜面的下滑分力作用，该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。学生

5、初次遇到〃皮带传送〃类型的题目，由于皮带运动，物体也滑动，就有点理不清头绪了。解决这类题口的方法如下：选取研究对象，对所选研究对彖进行隔离处理，就是一个化难为简的好办法。对轻轻放到运动的传送带上的物休，由于相对传送带向后滑动，受到沿传送带运动方向的滑动摩擦力作用，决定了物体将在传送带所给的滑动摩擦力作用下，做匀加速运动，直到物体达到与皮带相同的速度，不再受摩擦力，而随传送带一起做匀速直线运动。传送带一宜做匀速直线运动，要想再把两者结合起来看，则需画一运动过程的位移关系图就可让学生轻松把握。一、依托传送带的受力

6、分析问题例1如图1所示，一质量为詹的货物放在倾角为二的传送带一起向上或向下做加速运动。设加速度为二，试求两种情形下货物所受的摩擦力三。解析：物体麻向上加速运动时，由于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物体随传送带向上加速运动，传送带对货物的摩擦力F必定沿传送带向上。物体随传送带向下加速运动时，摩擦力的方向要视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值吋，重力沿斜面向下的分力恰好提供了所需的合外力，则摩擦力这零；当加速度大于这一值时，摩擦力三应沿传送带向下；当加速度小于这一值时，摩擦力戸应沿传送带向上。当物体随传送带

7、向上加速运动时，由牛顿第二定律得：A啊弘4*所以方向沿斜面向上。物体随传送带向卜•加速运动时，设三沿传送带向上，由牛顿第二定律得：所以F=当“<&晶°时，F>0,与所设方向相同，即沿斜面向上。当<>=«««时，F=0,即货物与传送带间无摩擦力作用。当时，F<0,与所设方向相反，即沿斜面向下。小结：当传送带上物体所受摩擦力方向不明确时，可先假设摩擦力向某一方向，然后应用牛顿第二定律导出表达式，再结合具体情况进行讨论.二、依托传送带的相对运动问题例2—水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带Z间

8、的动摩擦因数为厂。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度引开始运动，当其速度达到二后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。解析：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度匸小于传送带的加速度％。根据牛顿定律，可得："您设经历时间匸，传送带由静止开始加速到速度等于*,煤