福建省龍海第一中學(363100)

黃春紅●

物塊在傾斜勻速運動傳送帶上的幾類運動情景

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黃春紅●

物塊在傾斜傳送帶上運動問題，常涉及物塊達到與傳送帶共速，共速后物塊將如何運動，是學生普遍感到困難的問題，本文列舉幾種情景進行闡述如下：

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

物塊一開始相對傳送帶斜向下運動，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傳送過程一直加速；若傳送帶較長，物塊未至頂部已經(jīng)與傳送帶共速，因μ>tanθ，此時傳送帶對物塊的摩擦力突變?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動.此情景物塊可能一直加速運動，也可能先加速運動后勻速運動.

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

物塊一開始相對傳送帶斜向上運動，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針勻速轉(zhuǎn)動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動，可能先勻加速運動后勻速運動，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針勻速轉(zhuǎn)動的傾斜傳送帶的頂端.

物塊相對傳送帶斜向下運動，所受摩擦力方向沿斜面斜向上，受力如圖(7).

解決此類問題的關(guān)鍵：一是要根據(jù)物塊與傳送帶的相對運動方向確定出摩擦力方向做好受力分析；二是明確若物塊達到與傳送帶共速時能根據(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動(若μ≥tanθ則能維持；若μtanθ，則物塊所受合力斜向上).

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