水平傳送帶摩擦力問(wèn)題

水平傳送帶摩擦力問(wèn)題比較簡(jiǎn)單，一般主要分析傳送帶上的物體、傳送帶以及輪上各點(diǎn)所受摩擦力的情況。例1、水平傳送帶的裝置如圖所示，O1為主動(dòng)輪，O2為從動(dòng)輪。當(dāng)主動(dòng)輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體被輕輕地放在A端皮帶上。開始時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置C后滑動(dòng)停止，之后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到目的地B端。在傳送的過(guò)程中，若皮帶和輪不打滑，則物體受到的摩擦力和皮帶上P、Q兩處（在連線上）所受摩擦力情況正確的是（）。在AC段物體受水平向左的滑動(dòng)摩擦力，P處受向上的滑動(dòng)摩擦力在AC段物體受水平向右的滑動(dòng)摩擦力，P處受向下的滑動(dòng)摩擦力在CB段物體不受靜摩擦力，Q處受向上的靜摩擦力在CB段物體受水平向右的靜摩擦力，P、Q兩處始終受向下的靜摩擦力TOC\o"1-5"\h\z①②①④②③③④解析：在AC段上，當(dāng)物體輕輕放在傳送帶上時(shí)，傳送帶相對(duì)于物體向右運(yùn)動(dòng)（開始傳送帶的速度大于物體的速度），物體給傳送帶一個(gè)向左的滑動(dòng)摩擦力，由作用力和反作用力的關(guān)系可知，傳送帶給物體一個(gè)向右的摩擦力，從而使物體加速前進(jìn)。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到CB段上時(shí)，物體和傳送帶之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)它們之間無(wú)摩擦力。主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、皮帶之間的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系：主動(dòng)輪皮帶從動(dòng)輪，即主動(dòng)輪先轉(zhuǎn)，帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，皮帶又帶動(dòng)從動(dòng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)。在Q點(diǎn)輪子相對(duì)于皮帶有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故皮帶給輪子一個(gè)向下的摩擦力，同時(shí)輪子給皮帶一個(gè)向上的摩擦力，此力拉動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在皮帶上的P點(diǎn)相對(duì)于從動(dòng)輪有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則從動(dòng)輪給一個(gè)皮帶一個(gè)向上的摩擦力，同時(shí)，皮

帶給從動(dòng)輪一個(gè)向下的摩擦力，從動(dòng)輪在該摩擦力的作用下運(yùn)動(dòng)。因此本題正確的選項(xiàng)為C。也可以用帶動(dòng)分析法來(lái)分析輪子與皮帶之間的靜摩擦力方向。如：在Q點(diǎn)，皮帶被帶動(dòng)，皮帶受到向上的靜摩擦力，再根據(jù)力的相互性，故皮帶給輪子一個(gè)向下的摩擦力。順便說(shuō)一下，帶動(dòng)分析法還用在橫波的產(chǎn)生那個(gè)地方。例2、如圖所示，水平傳送帶的皮帶以恒定的速度v運(yùn)動(dòng)，一個(gè)質(zhì)量為m小物塊以一定的水平初速度v垂直皮帶邊緣滑上皮帶，假設(shè)皮帶足夠大，物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為四。（1） 分析說(shuō)明物塊在皮帶上做什么運(yùn)動(dòng)？（2） 物塊在皮帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，摩擦力對(duì)物塊做的功及生的熱。（3） 物塊在皮帶上運(yùn)動(dòng)的速度最小值。解析：以傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閤軸、以物塊運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閥軸，建立平面直角坐標(biāo)系。（1）先以傳送帶為參考系考慮問(wèn)題：開始時(shí)物塊相對(duì)于傳送帶的速度大小為盤V，方向與x軸成135°?；瑒?dòng)摩擦力方向總與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即與x軸成-45°。如圖所示。由于物塊受到的外力為恒力，它相地于傳送帶做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，至速度減為0，就不再受摩擦力作用，將與傳送帶保持相對(duì)靜止?，F(xiàn)在再轉(zhuǎn)換到以地面為參考系：物塊先做初速度為v（方向沿+y方向）、加速度為四g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度方向始終與皮帶邊緣成-45°夾角；然后物塊隨皮帶一起沿+x方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）以地面為參考系，對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，得摩擦力對(duì)物塊做的功W=0。以傳送帶為參考系，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程物塊動(dòng)能的減小即等于生如果以地面為參考系求生的熱，應(yīng)先求相對(duì)于傳送帶的位移。就（yf2v）2 V2' 2=—= =—— y=/■標(biāo)；=徹g =mv闋嬴雄庵，則生的熱酬颼。（3）物塊在皮帶上的運(yùn)動(dòng)（相對(duì)地面）x方向是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，vx=ax-t