水平傳送帶摩擦力問題

水平傳送帶摩擦力問題比較簡單，一般主要分析傳送帶上的物體、傳送帶以及輪上各點所受摩擦力的情況。例1、水平傳送帶的裝置如圖所示，O1為主動輪，O2為從動輪。當主動輪順時針勻速轉(zhuǎn)動時，物體被輕輕地放在A端皮帶上。開始時物體在皮帶上滑動，當它到達位置C后滑動停止，之后就隨皮帶一起勻速運動，直至傳送到目的地B端。在傳送的過程中，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摩擦力，P處受向上的滑動摩擦力在AC段物體受水平向右的滑動摩擦力，P處受向下的滑動摩擦力在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，當物體輕輕放在傳送帶上時，傳送帶相對于物體向右運動（開始傳送帶的速度大于物體的速度），物體給傳送帶一個向左的滑動摩擦力，由作用力和反作用力的關(guān)系可知，傳送帶給物體一個向右的摩擦力，從而使物體加速前進。當物體運動到CB段上時，物體和傳送帶之間沒有相對運動，此時它們之間無摩擦力。主動輪、從動輪、皮帶之間的轉(zhuǎn)動關(guān)系：主動輪皮帶從動輪，即主動輪先轉(zhuǎn)，帶動皮帶運轉(zhuǎn)，皮帶又帶動從動輪運轉(zhuǎn)。在Q點輪子相對于皮帶有向上運動的趨勢，故皮帶給輪子一個向下的摩擦力，同時輪子給皮帶一個向上的摩擦力，此力拉動皮帶運動。同時，在皮帶上的P點相對于從動輪有向下運動的趨勢，則從動輪給一個皮帶一個向上的摩擦力，同時，皮

帶給從動輪一個向下的摩擦力，從動輪在該摩擦力的作用下運動。因此本題正確的選項為C。也可以用帶動分析法來分析輪子與皮帶之間的靜摩擦力方向。如：在Q點，皮帶被帶動，皮帶受到向上的靜摩擦力，再根據(jù)力的相互性，故皮帶給輪子一個向下的摩擦力。順便說一下，帶動分析法還用在橫波的產(chǎn)生那個地方。例2、如圖所示，水平傳送帶的皮帶以恒定的速度v運動，一個質(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，物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為四。（1） 分析說明物塊在皮帶上做什么運動？（2） 物塊在皮帶上運動的整個過程中，摩擦力對物塊做的功及生的熱。（3） 物塊在皮帶上運動的速度最小值。解析：以傳送帶的運動方向為x軸、以物塊運動方向為y軸，建立平面直角坐標系。（1）先以傳送帶為參考系考慮問題：開始時物塊相對于傳送帶的速度大小為盤V，方向與x軸成135°。滑動摩擦力方向總與相對運動方向相反，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動，至速度減為0，就不再受摩擦力作用，將與傳送帶保持相對靜止?，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的勻變速曲線運動，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的勻速直線運動。（2）以地面為參考系，對整個運動過程應(yīng)用動能定理，得摩擦力對物塊做的功W=0。以傳送帶為參考系，整個運動過程物塊動能的減小即等于生如果以地面為參考系求生的熱，應(yīng)先求相對于傳送帶的位移。就（yf2v）2 V2' 2=—= =—— y=/■標；=徹g =mv闋嬴雄庵，則生的熱酬颼。（3）物塊在皮帶上的運動（相對地面）x方向是初速為0的勻加速運動，vx=ax-t