传送带模型的理解与解题策略研究分析

摘 要：传送带模型通常牵涉到摩擦力、牛顿运动定律、动能关系等考点知识，因此，高考经常考察这一考点，而对大多数学生来说，都能很好解决传送带平放情况下的问题，但当传送带模型问题较为复杂时，处理能力就极其有限，尤其是涉及摩擦力方向、加速度大小以及物体运动情况时，就较难解决。本文拟从传送带模型的理解出发，进而探讨传送带模型中相关的静力、动力、动能等一系列问题，同时也将总结一些解体技巧，从而对传送带模型的解题策略能够起到有效汇总。

关键词：传送带；模型理解；解题策略；研究分析

在高中物理学习过程中，传送带模型是学生经常遇到的一种物理模型，传送带模型是考察力与运动关系的有效结合载体，通过对传送带模型有效理解，能够帮助学生很好解决这一系列问题。

1 对传送带模型理解浅析

1.1 传送带模型与木板模型的联系分析

将质量为m的物体轻放到木板M左端，物体与木板之间的动摩擦因数为μ，而整个水平面是光滑的。将质量为m的物体放到传送带的左端，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，而将木块、木板模型与传送带模型联系起来观察，我们可以发现传送带类似于木块、木板模型中的木板M。同时在这两个模型中，物体的运动规律十分接近。在运动初期，由于木块与木板的速度和物体与传送带的速度不同，主要是由于物体之间间存在一定滑动摩擦力，而这一摩擦力将改变两物体之间的运动状态。而当滑动摩擦力稳定时，当传送带匀速时，物体将和传送带一起做匀变速运动。而当物体运动速度和传送带运动速度一致时，当木块仍在木板上，而物体在传送带上并没有停止时，两者将一起做匀速直线运动。

1.2 传送带模型与木板模型的区别分析

由于受到木板与木块之间的滑动摩擦力影响，木板与木块受到二者滑动摩擦力作用影响，做匀变速直线运动，而在分析这一问题是，要结合传送带模型中是否存在外力作用，能够确保传送带一直做匀速运动，同时也要结合分析木块与木板的受力情况和运动情况。当木板在光滑水平面上时，木块与木板模型在运动过程中，不仅牵涉到作用力与运动之间的关系，还牵涉到能量与动量之间关系，而相对而言，传送带模型中，则很少涉及到动量关系。

2 传送带模型常见问题及解题方法分析

2.1 传送带模型中的摩擦力问题分析

在认识这一问题时，主要是对摩擦力的理解，首先要有效判断相对运动趋势方向，同时要认识到摩擦力的方向可以是动力，也可以是阻力，当摩擦力是动力时，摩擦力方向与物体运动方向就相同。再者，摩擦力阻碍的是物体间的相对运动，而不是一定阻碍物体的运动，同时静摩擦力不仅在两个静止物体之间存在，对于两个运动物体而言，也可能存在静摩擦力。

2.2 传送带模型中的运动问题分析

运动问题的认识，不仅指方向，还涉及速度。在方向判断上，当物体与传送带是相对运动时，那么物体所收到的滑动摩擦力方向与传送带滑动的方向相反。而当物体与传送带之间是相对运动趋势时，假设物体与传送带的接触面之间不存在摩擦力时，如果物体与传送带的速度相同，那么物体与传送带之间不存在相对运动趋势，而当物体的速度与传送带的速度不同时，首先应该确定物体相对传送带的趋势方向，而最终依据静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反这一原理来最终确定物体所受静摩擦力的方向。

2.3 传送带模型中的动力学问题

当物体在传送带上运动时，由于受到传送带运动方向带来的双向性影响，进而来导致物体运动方向较难判断。而物体所受滑动摩擦力的方向与物体相对传送带的相对方向相反，通过对运动物体进行动力运算时，物体的速度和运动距离都需要选取地面做为参照物。同时，在对运动过程的具体分析中，需要认识到摩擦力方向的变化。

2.4 传送带模型特点及考查特点分析

2.4.1 传送带模型特点分析

一般情况下，传送带做匀速运动，而在带动传送带的电动机作用下，传送带与物体之间的滑动摩擦力实质上也不影响传送带的运动状态和形式。其次，传送带的方向可以是水平向上的，也可以是竖直方向上的。最后，物体的初速度不同或者传送带的运行速度方向不同使得物体与传送带之间的滑动摩擦力方向不同，因此物体的运动规律也不同。

2.4.2考查特点分析

首先，从力与运动关系来看，当物体做匀变速直线运动时，可以考查分析在物体运动过程中速度、位移等物理量的變化情况，同时i借助牛顿运动定律来解决这一运动问题。其次，在物体运动过程中，还要从能量关系角度分析，在运动过程中，在滑动摩擦力做功过程中，存在能量转化关系，因此可以考查运动过程中的动能转化情况，同时借助能量守恒定律来分析、解决。

3 结语

在研究传送带模型问题时，要重点关注以摩擦力变化为基础，两个及以上物体中存在的摩擦力转化，以及与此相关的传送带和物体的相对运动，同时只要分析传送带在运动过程中给物体的摩擦力，结合动能转化定律，就能有效认识这一问题。在处理物体在传送带上运动时间和物体离开传送带速度等问题上，只要结合传送带问题中有关摩擦力的方向和加速度的大小等，就能有效解决这一系列问题。

参考文献

[1]李军翔.传送带模型解读思考[J].高中物理教育，2011，5：111-114

作者简介

张燕，女，四川省乐山市，大学本科，中教一级。