物体在皮带上运动问题的分析

刘学东

在高中物理教学中，我们会经常碰到皮带传送问题。这类问题会让我们计算物体从皮带一端运动到另一端所需时间，也可以与能量组成综合题求摩擦所生的热。

例：如下图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速地放一小木块m，若木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右段的时间可能是多少？

分析：1.注意关键词：“无初速、轻轻地、慢慢地”等这些词都告诉我们物体放在皮带上时没有初速度。

2.对物体放在皮带上后进行受力分析：物体受竖直向下的重力G，皮带对物体竖直向上的支持力FN，这两个力相平衡，物体在竖直方向上运动状态没有变化，此外根据物体与皮带相对运动情况看，物体受与皮带运动方向相同的滑动摩擦力Ff，这个力就是物体受到的合外力。

3.物体在皮带上的运动性质。由于Ff为定值，故物体在皮带上做初速为零的匀加速直线运动。

4.由于受传送带长度L和传动速率v的影响。会出现三种可能：

（1）物体在皮带上先做初速为零的匀加速直线运动，在到达右端之前速度达到v，之后和皮带一起做速度为v的匀速直线运动直到到达右端。则匀加速时间为t1，匀速运动时间为t2，由牛顿第二定律得：

（2）物体到达右端时，速度刚好到达v，则：

（3）物体到达右端时，速度还未达到v，物体全程都做匀加速运动。则

（作者单位 陕西省洛南中学）