物塊在傾斜勻速運(yùn)動(dòng)傳送帶上的幾類(lèi)運(yùn)動(dòng)情景

福建省龍海第一中學(xué)(363100)

黃春紅●

物塊在傾斜勻速運(yùn)動(dòng)傳送帶上的幾類(lèi)運(yùn)動(dòng)情景

福建省龍海第一中學(xué)(363100)

黃春紅●

物塊在傾斜傳送帶上運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，常涉及物塊達(dá)到與傳送帶共速，共速后物塊將如何運(yùn)動(dòng)，是學(xué)生普遍感到困難的問(wèn)題，本文列舉幾種情景進(jìn)行闡述如下：

情景一、物塊無(wú)初速的放置于順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜傳送帶底端被往上傳送.

物塊一開(kāi)始相對(duì)傳送帶斜向下運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力斜向上，受力分析如圖(1)(傳送帶與水平面成θ角)：

物塊能夠被往上傳送說(shuō)明摩擦力大于重力的下滑分量也就是μmgcosθ>mgsinθ即μ>tanθ，合力傾斜向上物塊將加速上滑，若傳送帶較短，物塊加速至傳送帶頂部還未與傳送帶共速則整個(gè)傳送過(guò)程一直加速；若傳送帶較長(zhǎng)，物塊未至頂部已經(jīng)與傳送帶共速，因μ>tanθ，此時(shí)傳送帶對(duì)物塊的摩擦力突變?yōu)榈扔谥亓ο禄至康撵o摩擦力受力如圖(2)，從而維持物塊隨傳送帶一起勻速往上運(yùn)動(dòng).此情景物塊可能一直加速運(yùn)動(dòng)，也可能先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng).

情景二、物塊無(wú)初速的放置于逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜傳送帶的頂端(傳送帶與水平面成θ角).

物塊一開(kāi)始相對(duì)傳送帶斜向上運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力斜向下，受力分析如圖(3)

情景三、物塊以一定的初速度滑上逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜傳送帶的頂端(傳送帶與水平面成θ角).

此情景與情景二完全相同,物塊可能一直勻加速運(yùn)動(dòng)，可能先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)，也可能先以a1的加速度加速下滑后以a2的加速度加速下滑.

情景四、物塊以一定的初速度滑上順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜傳送帶的頂端.

物塊相對(duì)傳送帶斜向下運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力方向沿斜面斜向上，受力如圖(7).

解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵：一是要根據(jù)物塊與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向確定出摩擦力方向做好受力分析；二是明確若物塊達(dá)到與傳送帶共速時(shí)能根據(jù)μ與tanθ的關(guān)系判斷物塊受力能不能維持與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)(若μ≥tanθ則能維持；若μtanθ，則物塊所受合力斜向上).

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1008-0333(2017)01-0063-01