Question

高中物理传送带问题 画一下受力分析

Answer 1

水平传送带问题比较简单,一般主要分析传送带上的物体、传送带以及轮上各点所受摩擦力的情况.
例题1 水平传送带的装置如图1所示,O1为主动轮,O2为从动轮.当主动轮顺时针匀速转动时,物体被轻轻地放在A端皮带上.开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C后滑动停止,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端.在传送的过程中,若皮带和轮不打滑,则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处（在 连线上）所受摩擦力情况正确的是（ ）.

图1
①在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力,P处受向上的滑动摩擦力
②在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力,P处受向下的滑动摩擦力
③在CB段物体不受静摩擦力,Q处受向上的静摩擦力
④在CB段物体受水平向右的静摩擦力,P、Q两处始终受向下的静摩擦力
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
解析：在AC段上,当物体轻轻放在传送带上时,传送带相对于物体向右运动（开始传送带的速度大于物体的速度）,物体给传送带一个向左的滑动摩擦力,由作用力和反作用力的关系可知,传送带给物体一个向右的摩擦力,从而使物体加速前进.当物体运动到CB段上时,物体和传送带之间没有相对运动,此时它们之间无摩擦力.
主动轮、从动轮、皮带之间的转动关系：主动轮 皮带 从动轮,即主动轮先转,带动皮带运转,皮带又带动从动轮运转.在Q点轮子相对于皮带有向上运动的趋势,故皮带给轮子一个向下的摩擦力,同时轮子给皮带一个向上的摩擦力,此力拉动皮带运动.同时,在皮带上的P点相对于从动轮有向下运动的趋势,则从动轮给一个皮带一个向上的摩擦力,同时,皮带给从动轮一个向下的摩擦力,从动轮在该摩擦力的作用下运动.因此本题正确的选项为C.
二. 倾斜传送带问题
（1）物体和传送带一起匀速运动
匀速运动说明物体处于平衡状态,则物体受到的摩擦力和重力沿传送带的分力等大方向,即物体所受到的静摩擦力的方向向上,大小为 .
（2）物体和传送带一起加速运动
①若物体和传送带一起向上加速,传送带的倾角为 ,则对物体有

即物体所受到的静摩擦力方向向上,大小为

②物体和传送带一起向下加速运动,则静摩擦力的大小和方向决定于加速度a的大小.
当 时,无静摩擦力.
当 时,此时有

即物体所受到的摩擦力方向向下,其大小为

在这种情况下,重力向下的分力不足以提供物体的加速度a,物体有相对于传送带向上的运动趋势,所受到的静摩擦力向下以弥补重力分力的不足.
当 时,此时有

即物体受到的静摩擦力的方向向上,其大小为

此时重力向下的分力提供物体向下的加速度过剩,物体有相对于传送带向下的运动趋势,必受到向上的摩擦力.
例题2 皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为 ,如图2所示.将质量为m的小物块放在皮带传送机上,随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动,则下列说法中正确的是（）.
①小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块
②小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下
③小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于
④小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④

Answer 2

竖直向下重力，垂直传送带向上支持力，沿传送带向上滑动摩擦力。物体没有质量，真不知道怎么求Q