传送带问题

传送带问题
论文关键词：传送带问题

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传送带的放置方向有两种：水平放置和斜面放置；

物体在传送带上的初始运动状态有两种：无初速地放上传送带和一定初速度滑上传送带；

传送带的运动状态有两种：保持匀速直线运动和做匀变速运动。

传送带上物体的运动靠的摩擦力的作用，分析物体（如：行李、箱子、滑块等）在传送带上的运动时，要注意以下几点：

1．滑动摩擦力的大小与物体相对传送带的速度无关；摩擦力的方向总是与物体与传送带间“相对运动”的方向相反，而不一定与物体运动的方向相反；

2．物体受到的合外力产生的加速度是对地的加速度，分析时不要受传送带运动的干扰。

3．分析物体在传送带上的运动，重点是状态转折点的分析，而物体在传送带上运动状态转折的时刻，通常是物体的速度等于传送带的速度时刻。确定物体与传送带等速的位置，从而判断状态是否转折，是分析物体在传送带上运动状态的基本意识。

4．分析物体传送带上的运动，总会涉及到两个物体的相对运动情况，画运动的速度—时间图象可以清晰的显示出物体的运动过程。

解剖难点：

难点形成的原因：

1．对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何等等，这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清；

2．对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动，判断错误；

3．对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面，出现能量转化不守恒的错误过程。

难点突破策略之突破难点1

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，它们之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，则它们之间无摩擦力，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，情况就更为复杂了，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。

例1．将一个物体轻轻放在水平匀速运动的传送带上，如图所示．物体的运动过程中受到摩擦力的情况如何呢？

解析：物体放在传送带上后的运动过程可以分为两个阶段：

①物体的速度小于传送带的速度时，物体相对传送带向后运动，这时它会受到传送带给它的向前的滑动摩擦力，物体做加速运动，这一过程中滑动摩擦力是动力，一直持续到物体与传送带有相同速度为止；

②物体与传送带取得相同速度后匀速运动，这一过程中不需要摩擦力来维持物体的匀速运动，物体与传送带之间没有摩擦力．

例2．如图所示，静止的倾斜传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向上开动时，木块滑到底部所需要的时间t与传送带不动所用的时间t0相比较，正确的是

A．t = t0 B．t＜t0 C．t＞t0 D．不能比较

解析：木块匀速下滑受到沿斜面向上的滑动摩擦力，当传送带突然向上开动时，木块相对传送带仍然向下滑动，木块受到的滑动摩擦力没有变化，因此木块的运动状态保持不变，滑到底部所用的时间不变.

这里要注意的是滑动摩擦力的大小与相对运动的速度的大小无关.

所以选项A正确

难点突破策略之突破难点2

解决这类题目的方法如下：选取研究对象，对所选研究对象进行隔离处理，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体，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。传送带一直做匀速直线运动，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。