1、從傳送帶看有關(guān)摩擦力的分析河北遷西一中王影摩擦力問題是中學(xué)物理力學(xué)部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)，一些同學(xué)往往因?yàn)閷?duì)該部分的迷惑而對(duì)物理喪失信心。下面筆者試圖通過對(duì)傳送帶中摩擦力的分析達(dá)到解惑之目的。一.水平傳送帶問題水平傳送帶問題比較簡(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。例題1水平傳送帶的裝置如圖1所示，。1為主動(dòng)輪，。2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“總連線上）所受摩擦

2、力情況正確的是（）。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有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)它們之間無摩擦力。主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、皮帶之間的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系：主動(dòng)輪 T 皮帶 T 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

3、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Co二.傾斜傳送帶問題（1）物體和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)說明物體處于平衡狀態(tài)，則物體受到的摩擦力和重力沿傳送帶的分力等大方向，即物體所受到的靜摩擦力的方向向上，大小為熠且筑“立。（2）物體和傳送帶一起加速運(yùn)動(dòng)若物體和傳送帶一起向上加速，傳送帶的傾角為,則對(duì)物體有圖1在在在在ACACCBCB段物體受水平向左的滑動(dòng)摩擦力,段物體受水平向右的滑動(dòng)摩擦力,P處受向上的滑動(dòng)摩擦力P處受向下的滑動(dòng)摩擦力A.段物體不受靜摩擦力，Q處受向上的靜摩擦力段物體受水平向右的靜摩擦力，P、Q兩處

4、始終受向下的靜摩擦力B.C.D.m即物體所受到的靜摩擦力方向向上，大小為J-ma+wgsma物體和傳送帶一起向下加速運(yùn)動(dòng)，則靜摩擦力的大小和方向決定于加速度a的大小。當(dāng)二段1儀時(shí)，無靜摩擦力。當(dāng)。時(shí)，此時(shí)有mgsin+/=fna即物體所受到的摩擦力方向向下，其大小為J-ma-wgsma在這種情況下，重力向下的分力不足以提供物體的加速度a,物體有相對(duì)于傳送帶向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受到的靜摩擦力向下以彌補(bǔ)重力分力的不足。當(dāng)】csmd時(shí)，此時(shí)有mgsinCK-/=ma即物體受到的靜摩擦力的方向向上，其大小為/=mgsina-tna此時(shí)重力向下的分力提供物體向下的加速度過剩，物體有相對(duì)于傳送帶向下的運(yùn)動(dòng)趨

5、勢(shì)，必受到向上的摩擦力。例題2皮帶傳送機(jī)的皮帶與水平方向的夾角為夜，如圖2所示。將質(zhì)量為m的小物塊放在皮帶傳送機(jī)上，隨皮帶一起向下以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是()。小物塊所受到的支持力的方向一定垂直于皮帶指向物塊小物塊所受到的靜摩擦力的方向一定沿皮帶斜向下小物塊所受到的靜摩擦力的大小可能等于小物塊所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向A.B.C.D.故物體所受到的靜摩擦力的大小和方向就不確定， 因此正確的選項(xiàng)為三.關(guān)于摩擦力解析：由前面的分析可知，由于本題中物體的加速度a和sin口的大小關(guān)系不確定,Bo問題的擴(kuò)展由于摩擦力問題可以引發(fā)關(guān)于運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和能量的轉(zhuǎn)化等

6、問題，因此它們也成了歷年高考的熱點(diǎn)。例題3（2003年全國高考）一傳送帶裝置示意如圖3,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，AB和CD都與BC相切。現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上，放置時(shí)初速度為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為ho穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L(zhǎng),每個(gè)箱在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)（忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng)）。已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間T內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為No這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率P。圖3以地面為參考系，設(shè)傳送帶的速度為擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)這段路程0十%1=可=vai220在這段時(shí)間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為號(hào)=期#=2S設(shè)小箱與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力為WA=wsvj/20=附/2在小箱運(yùn)動(dòng)過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=f（-S）=JS=f2可見，在此過程中，小箱獲得的動(dòng)能與發(fā)熱量相等。在傳送帶的傾斜部分，由于靜摩擦力的作用使小箱的重力勢(shì)能增加，每運(yùn)一箱增加的重力勢(shì)能為由功能原理可知，電動(dòng)機(jī)輸出的總功=PT用于增