高中物理專題受力及傳送帶問題

1、例1:如下圖,判斷接觸面對球有無彈力,球靜止,接觸面光滑.ab圖1一1【解析】圖a中接觸面對球沒有彈力；圖b中斜面對小球有支持力例2:如下圖,判斷接觸面MO、ON對球有無彈力,球靜止,接觸面光滑,圖1一2【解析】水平面ON對球有支持力,斜面M0對球沒有彈力.例3:如圖14所示,畫出物體A所受的彈力圖1-4b【解析】如圖15所示圖15例4:如圖16所示,小車上固定著一根彎成a角的曲桿,桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的球,試分析以下情況下桿對球的彈力的大小和方向：(1)小車靜止；(2)小車以加速度a水平向右運(yùn)動；(3)小車以加速度a水平向左運(yùn)動.圖16圖1-7【解析】(1)球處于平衡狀態(tài),桿對球產(chǎn)生的

2、彈力方向豎直向上,且大小等于球的重力mg.(2)當(dāng)小車向右加速運(yùn)動時,球受合力方向一定是水平向右,桿對球的彈力方向應(yīng)斜向右上方,與小車運(yùn)動的加速度的大小有關(guān),其方向與豎直桿成arctana/g危,大小等于(mg)2+(ma)2.(3)當(dāng)小車向左加速運(yùn)動時,球受合力方向一是水平向左,桿對球的彈力方向應(yīng)釬向左上方,與小車運(yùn)動的加速度的大小有關(guān),其方向與豎直桿成arctana/g角,大小等于,(mg)?+(ma)2.例5:如圖18所示,判斷以下幾種情況下物體A與接觸面間有、無摩擦力.圖a中物體A靜止圖b中物體A沿豎直面下滑,接觸面粗糙圖c中物體A沿光滑斜面下滑圖d中物體A靜止圖1-8【解析】圖a、圖

3、b、圖c中無摩擦力產(chǎn)生,圖d有靜摩擦力產(chǎn)生.例6:如圖19所示為皮帶傳送裝置,甲為主動輪,傳動過程中皮帶不打滑,P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點,以下說確的是：A. P、Q兩點的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動方向相反B. P點的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動方向相反,Q點的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動方向相同C. P點的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動方向相同,Q點的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動方向相反D. P、Q兩點的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動方向相同【解析】正確答案為B例7:如圖110所示,物體A殳放在物體B上,水平地面光滑,外力F作用于物體B上使它們一起運(yùn)動,試分析兩物體受到的靜摩擦力的方向.丁1r圖110【解析】物體A相對于B有向左的

4、運(yùn)動趨勢,所以A受到B對它的掙摩擦力方向向右與A的實際運(yùn)動方向相同.物體B相對A有向右運(yùn)動的趨勢,所以B受到A對它的靜摩擦力方向向左與B的實際運(yùn)動方向相反.如圖111所示圖111例8:如圖112所示,A、B兩物體豎直殳放在水平面上,今用水平力F拉物體,兩物體一起勻速運(yùn)動,試分析A、B間的摩擦力及B與水平面間的摩擦力.【解析】,因A勻速運(yùn)動,所以A、B間無顏摩擦力,又因A、B整體勻速運(yùn)動,由平衡條件得,物體B受到水平面對它的滑動摩擦力應(yīng)向左.例9:如圖113甲所示,豎直堵壁光滑,分析掙止的木桿受哪幾個力作用.【解析】桿受重力G、方向豎直向下：彈力N,垂直于墻且指向桿,彈力N2,垂直于地面且指向桿

5、：地面對桿向左的摩擦力f.如圖113乙所示乙圖113例10:如圖114甲所示,A、B、C登放于水平地面上,加一水平力F,三物體仍顏止,分析A、B、C的受力情況.例11:如圖115甲所示,物體A、B靜止,畫出A、B的受力圖.圖115甲例12:如圖116所示,用兩相同的夾板夾住三個重為G的物體A、B、C,三個物體均保持凝止,請分析各個物體的受力情況.圖116【解析】A、B、C受力如圖圖117所示圖117例13:如圖118所示,放置:在水平地面上的直角劈M上有一個質(zhì)量為e的物體,假設(shè)m在其上勻速下滑,M仍保持靜止,那么正確的說法是A.M對地面的壓力等于M+mgB.M對地面的壓力大于M+mgC.地面對

6、M沒有摩擦力圖118D.地面對M有向左的摩擦力【解析】m、M的受力如圖119所示對m:建系如困甲所示,因m沿斜面勻速下滑,由平衡條件得：支持力N二mgcosB,摩擦力f=mgsin6對M:建系如圖乙所示,由牛頓第三定律得,N=N；f=f;在水平方向上,壓力N'的水平分量N*sin6=mgcos6sin0,摩擦力f的水平分量cos0=mgsin0cos6,可見f'cos6=N'sin.,所以M相對地面沒有運(yùn)動趨勢,所以地面對M沒有摩擦力.在豎直方向上,整體平衡,由平衡條件得：Nf-sin0+N1cos6+Mg=mg+Mgo所以正確答案為：A、C再以整體法分析：M對地面的壓

7、力和她面對M的支持力是一對作用力和反作用力,大小相等,方向相反.而地面對M的支持力、地面對M摩擦力是M和m整體的外力,所以要討論這兩個問題,可以整體為研究對象.擅體在豎直方向上受到更力和支持力,因m在斜面上勻速下滑、M靜止不動,即整體處于平衡狀態(tài),所以豎直方向上地面對M的支持力等于重力,水平方向上假設(shè)受地面對M的摩擦力,無論摩擦力的方向向左還是向右,水平方向上整體都不能處于平衡,所以整體在水平方向上不受摩擦力.【解析】整體受力如圖120所示,正確答案為：A、Co圖120總之,在進(jìn)行受力分析時一定要按次序畫出物體實際受的各個力,為解決這一難點可記憶以下受力口訣：,地球周圍受重力繞物一周找彈力考慮

8、有無摩擦力其他外力細(xì)分析合力分力不更復(fù)只畫受力拋施力例1:如圖21所示,傳送帶與地面成夾角6=37°,以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量wO.5kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)A二0.5,傳送帶從ATB的長度L=16m,那么物體從A到B需要的時間為多少？圖2-1【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運(yùn)動加速度a=+仆.sJNWS,這樣的加速度只能維持到物體的速度到達(dá)10m/s為止,其對應(yīng)的時間和位移分別為：v10/.=S=15,a10邑=5m<16m2a以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?其加速度大小為由于mgsin6>Hmgcos0o

9、仇=陪sin.-sd=2mzs2°-m設(shè)物體完成剩余的位移L所用的時間為,一-4那么5,=卬、解得：t2l=1S減t22=-11S舍去所以：=ls+ls=2so例2:如圖22所示,傳送帶與地面成夾角8二30°,以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量"0.5kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)k二0.6,傳送帶從ATB的長度L=16m,那么物體從A到B需要的時間為多少？【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運(yùn)動加速度=些%"竺3=8.46m/s2.這樣的加速度只能維持到物體的速度到達(dá)10m/s為止,其對應(yīng)的時間和位移分別為：=5.

10、91m<16m2a以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?其加速度大小為零由于mgsin0<pmgcos0o設(shè)物體完成剩余的位移底所用的時間為八,一那么$2=,16m-5.91m=l0r2解得：t2=10.09s,所以：%=1.18s+10.09s=11.27so【總結(jié)】該題目的關(guān)鍵就是要分析好各階段物體所受摩擦力的大小和方向,>tan6=,第二階段物體將和傳送帶相對瘠止一起向下勻速運(yùn)動.3例3:如圖23所示,傳送帶與地面成夾角6=37°,以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量"0.5kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)"二0.

11、5,傳送帶從ATB的長度L=5m,那么物體從A到B需要的時間為多少？圖23【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運(yùn)動加速度-=lOnVs2o這樣的加速度只能維持到物體的速度到達(dá)10m/s為止,其對應(yīng)的時間和位移分別為：,=50!12d此時物休剛好滑到傳送帶的低端.所以：=1S°例題4:如圖24所示,傳送帶與地面成夾角8=37°,以10m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶下端輕輕地放一個質(zhì)量"0.5kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)u=0.9,傳送帶從ATB的長度L=50m,那么物體從A到B需要的時間為多少？圖24【解析】物體放上傳送帶以后,開始一段時間,其運(yùn)動加速度=3必幽*2,.m這樣的加速度只能維持到物體的速度到達(dá)10m/s為