“傳送帶模型——力學(xué)中最重要和最難的兩個(gè)模型之一。”
傳送帶模型是小學(xué)數(shù)學(xué)中一個(gè)重要而難點(diǎn)的模型。 一般來(lái)說(shuō),可分為水平輸送帶型號(hào)和傾斜輸送帶型號(hào)兩大類。 多一點(diǎn)。 學(xué)習(xí)了解輸送帶的前提是要知道物體所受的摩擦力是動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力及其方向(靜摩擦力的方向由力平衡決定;滑動(dòng)摩擦力的方向決定force:“前快后慢”,即運(yùn)動(dòng)較快的物體的摩擦力向后,運(yùn)動(dòng)慢的物體的摩擦力向前)。 核心點(diǎn)是分析物體在傳送帶上的具體運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 理解了這兩點(diǎn)之后,剩下的力分析(和法向水平面、斜面的力分析是一致的,詳見(jiàn)),動(dòng)力學(xué)的理論處理就順理成章,順理成章了。
01
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第一種水平傳送帶:物體與傳送帶在初始時(shí)刻速度相同。
(1)當(dāng)物體的初速度大于輸送帶的速度時(shí),物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向前運(yùn)動(dòng),故作勻加速度直線運(yùn)動(dòng); 如果傳送帶足夠長(zhǎng),物體加速到與傳動(dòng)裝置相同的速度,不再受到摩擦,就會(huì)與傳送帶一起勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)物體的初速度與傳送帶的速度相等時(shí),物體不受摩擦,故作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(3)當(dāng)物體的初速度低于傳送帶的速度時(shí),物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,故作勻速直線運(yùn)動(dòng); 如果傳送帶足夠長(zhǎng),物體減速到與傳動(dòng)裝置相同的速度,不再受到摩擦,就會(huì)與傳送帶一起勻速直線運(yùn)動(dòng)。
02
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第二種水平輸送帶:物體與輸送帶在初始時(shí)刻具有反向速度。
(1)當(dāng)輸送帶比較短時(shí),物體所受的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力,向后做勻速減速直線運(yùn)動(dòng),直到滑出輸送帶(此時(shí)輸送帶沒(méi)有與地面不同)。
(2) 當(dāng)傳送帶足夠長(zhǎng)時(shí),如果物體的初速度小于傳送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,故勻速直線運(yùn)動(dòng)減速直到速度減為0,然后物體反轉(zhuǎn)。 以0初速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),直到與輸送帶速度相同,將隨輸送帶作勻速直線運(yùn)動(dòng),回到起點(diǎn)的速度等于速度的傳送帶。
(3)當(dāng)傳送帶足夠長(zhǎng)時(shí),如果物體的初速度大于或等于傳送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,所以做勻速減速直線運(yùn)動(dòng)直到速度減為0,然后物體以初速度為0做反方向勻速直線運(yùn)動(dòng),直到回到起點(diǎn),回到起點(diǎn)的速度等于初速度物體的(類似于垂直向上投擲運(yùn)動(dòng)的理解)。

03
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第一種傾斜輸送帶:初始時(shí)刻,物體放在傾斜輸送帶的上方,向下輸送。
(1) 當(dāng)mgsinθ<μmgcosθ時(shí),有:
①如果物體的初始速度大于傳送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向前運(yùn)動(dòng),做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)傳送帶足夠長(zhǎng)時(shí),加速直至與傳送帶同速,然后與傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng);
②若物體的初速度等于輸送帶的速度,則物體所受的摩擦力為靜摩擦力,物體與輸送帶作勻速直線運(yùn)動(dòng)向前運(yùn)動(dòng);
③如果物體的初始速度低于傳送帶的速度,物體所受的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力,向后,做勻速減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)傳送帶足夠長(zhǎng)時(shí),減速直到以與傳送帶相同的速度,然后與傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2) 當(dāng)mgsinθ=μmgcosθ時(shí),若物體的初速度等于輸送帶的速度,物體所受的摩擦力為靜摩擦力,向前運(yùn)動(dòng),物體與輸送帶作直線運(yùn)動(dòng)勻速排線;
(3) 當(dāng)mgsinθ>μmgcosθ時(shí),有:
①如果物體的初速度大于或等于輸送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,做勻速減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)輸送帶足夠長(zhǎng)時(shí),減速直到速度為0,然后反向做勻速直線加速運(yùn)動(dòng);
②如果物體的初速度低于輸送帶的速度,物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,做勻速減速直線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)輸送帶足夠長(zhǎng)時(shí),減速到與輸送帶速度相同,然后摩擦力反轉(zhuǎn)方向,物體繼續(xù)減速到0再反轉(zhuǎn)勻加速直線運(yùn)動(dòng).
04
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第二種傾斜輸送帶:初始時(shí)刻,物體放在傾斜輸送帶的底??部向上輸送,輸送方向與輸送帶的旋轉(zhuǎn)方向一致。

(1) 當(dāng)mgsinθ<μmgcosθ時(shí),有:
①如果物體的初速度大于傳送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向前運(yùn)動(dòng),故作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)輸送帶足夠長(zhǎng)時(shí),加速直至與輸送帶速度相同,摩擦力反向。 變異為靜摩擦,物體與輸送帶以勻速直線運(yùn)動(dòng);
②若物體的初速度等于輸送帶的速度,則物體所受的摩擦力為靜摩擦力,向后,物體與輸送帶作勻速直線運(yùn)動(dòng);
③如果物體的初速度低于傳送帶的速度,物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,故作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)輸送帶足夠長(zhǎng)時(shí),減速直至與輸送帶速度相同,摩擦力反轉(zhuǎn)。 變異為靜摩擦,然后與輸送帶作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2) 當(dāng)mgsinθ=μmgcosθ時(shí),若物體的初速度等于輸送帶的速度,則物體所受的摩擦力為靜摩擦力,向后,物體與輸送帶作直線運(yùn)動(dòng)勻速;
(3) 當(dāng)mgsinθ>μmgcosθ時(shí),有:
①如果物體的初速度大于傳送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向前運(yùn)動(dòng),故作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)輸送帶足夠長(zhǎng)時(shí),直到加速度與輸送帶速度相同時(shí),摩擦力反轉(zhuǎn)傳送帶的摩擦力方向,變?yōu)殪o摩擦力,然后以另一個(gè)加速度繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng);
②若物體的初速度等于傳送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,并以勻加速直線向后運(yùn)動(dòng);
③如果物體的初速度小于輸送帶的速度,則物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,故作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
05
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第三種傾斜輸送帶:初始時(shí)刻,物體放在傾斜輸送帶的底??部向上輸送傳送帶的摩擦力方向,輸送方向與輸送帶的旋轉(zhuǎn)方向相反。 .
(1)當(dāng)mgsinθ>μmgcosθ時(shí),物體所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,故作勻加速度直線運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)mgsinθ=μmgcosθ時(shí),物體所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,故作勻速直線運(yùn)動(dòng);
(3)當(dāng)mgsinθ<μmgcosθ時(shí),物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,向后,做勻速減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)傳送帶足夠長(zhǎng)時(shí),減速至速度為0,然后反轉(zhuǎn),執(zhí)行均勻加速的直線運(yùn)動(dòng)。
