传送带问题中的能量流动

皮带传输机”在日常生活和生产中应用非常广泛，如商场中的自动扶梯、港口中的货物运输机等。皮带上的物体所受的摩擦力的大小、方向、运动性质具有变化性，涉及力、相对运动、能量等相关知识，能考查分析物理过程及应用物理规律解答物理问题的能力。
　　传送带分水平、倾斜两种：按转向分顺时针、逆时针转两种。

　　一、传送带上的物体的运动性质：

　　受力分析中的摩擦力突变（大小、方向）——发生在v物与v带相同的时刻；运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。分析关键是：一是v物、v带的大小与方向；二是mgsin与f的大小与方向。

　　设传送带的速度为v带，质量为m的物体与传送带之间的动摩擦因数为，带与水平面的夹角为，两定滑轮之间的距离为L，物体置于传送带一端的初速度为v0。

　　1、v0=0，=0（如图1）

　　 　

　　物体刚置于传送带上时由于受皮带对它向右的摩擦力作用，将作ɑ=ｇ的加速运动，假定物体置于传送带上一直加速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为v0'=■，有v带＜ ■时，物体在传送带上将先加速后匀速。v带≥■时，物体在传送带上将一直匀加速。

　　2、v0=0，≠0（如图2）

　　物体刚放到传送带的下端时，因v0=0，则其受力如图所示，显然只有f-mgsin＞0，即＞tan时，物体才会被传送带带动从而向上做加速运动，且ɑ=gcos-gsin，假定物体一直以加速度a运动能够到上端，则物体在离开传送带时的速度v0'=■，显然：v带＜ ■时，物体在传送带上将先加速后匀速直至从上端离开。v带≥■时，物体在传送带上将一直加速直至从上端离开。

　　3、同理，可分析其他情况，如表所示

　　二、传送带问题中的功能分析

　　①功能关系： WF=△EK+△EP+Q

　　②对WF、Q的正确理解

　　（a）传送带做的功：WF=F·s带 ，功率P=F·v带 （F由传送带受力平衡求得）

　　（b）产生的内能：Q=f·s相对

　　（c）如物体无初速，放在水平传送带上，则在整个加速过程中物体获得的动能EK，因为摩擦而产生的热量Q有如下关系：EK=Q=■mv2带（注：此规律在解计算题中不能直接应用）

　　三、几个注意问题

　　1、物体和传送带等速时刻是摩擦力的大小、方向、运动性质的分界点。

　　2、判断摩擦力的有无、方向是以传送带为参考系；计算摩擦力的功时，应用物体对地的位移，计算系统产生的内能时，应用物体对传送带的位移，应用运动学公式计算物体的相关物理量时应以地面为参考系。

　　四、典型例题分析：

　　例1、如图4所示，传送带与地面的倾角=37°，从A到B的长度为16ｍ，传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数＝0.5，求物体从A运动到B所需的时间是多少？(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

　　解析：物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，受力分析如图5（a）所示；当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ＜tanθ，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，受力分析如图5(b)所示。综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变” 。

开始阶段由牛顿第二定律：

　　得：mgsin+mgcos= ma1，所以：a1=gsin+gcos=10m/s2物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1=■=ls，发生的位移：s=■a1t21=5m<16m；物体加速到10m/s时仍未到达B点。

　　第二阶段，有：mgsin-mgcos=ma2，所以：a2=2m/s2设第二阶段物体滑动到B的时间为t2则LAB-s=v·t2+■a2t22；解得：t2=ls，t'2=-11s（舍去）。故物体经历的总时间t=t1+t2=2s

　　从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。

传送带上只要速度不一样，一定有摩擦。如果物体速度大于传送带速度或与其方向相反必定有摩擦，方向与物体运动方向相反，如果速度小于传则方向向前。

摩擦力方向一样，受力情况不一样

其实转送带问题 最难的就是关于摩擦力方向的判断
简单说就是看相对滑动的方向
摩擦力是与相对滑动的方向是相反的

那么传送带上的受力就只有摩擦力了（无其他特殊说明的）
这样当题中说明了无摩擦力 就可以把传送带给忽略
说明了摩擦力 就按相对滑动来判断受力 相对滑动其实比较难 有些抽象（你是高一 或是初中的吧~）
这一点多做些联系就行了

下面是运动情况
由于物体在传送带上 是相对与传送带的 所以不能直接对物体应用运动学规律以及牛顿定律
如果需要 要用惯性力
然后记住运动是相对运动 位移是相对位移 高中阶段传送带问题有关位移的用的最多的是用能量守恒
直接将相对位移算出来 至于单个物体的位移可以对单个物体用动能定理求解

好了 这就是高中阶段一些有关传送带的全部问题级考察方法

我认为是这样的吧：
假定我们研究的体系中，传送带水平向左运动，一个物块以水平向左且更快的速度落在传送带上，随着传送带运动并滑动一段距离，最终与传送带相对静止。假设物块相对于地面运动距离为L1，相对于传送带运动距离为L2，相互摩擦力为f。
是这样的，物块只受一个阻力f，该力对物块的做的负功大小的确是fL1。同时物块对传送带也有力f作用，该力作用下传送带也运动了一段距离(L1-L2)，因此该力对传送带做的是正功，大小为f(L1-L2)。考虑物块和传送带构成的体系的能量问题的时候，不仅要考虑体系受到的外力，体系各部分(物块与传送带之间)的内力的做功也要考虑。因此整个体系接收的功为负，大小为fL2，此即动能耗散的量，也是产生内能的量。
整个过程满足动量守恒。能量方面，物块的一部分动能转化为传送带的动能，也有一部分动能转化为内能。只是由于传送带可以被视为质量很大的物体，它增加的那部分动能并没有产生我们可以观察到的速度变化。

不知道我说清楚了没。供参考。

相对位移肯定小于传送带对地位移的，故你说的阻力做功小于内能这个矛盾不存在。传送带相对位移=传送带对地位移-物体对地位移。物体对地位移*摩擦力=动能，恰好等于传送带克服阻力作的功-产生的内能。
一楼说地很详细了，这里只是简化一下。二楼纯坑爹，内能是分子无规则运动所具有的能量，还能变成动能，不知道他想的啥

解答：如果传送带匀速运动的话，传送带给物块提供的能量等于在相对运动中产生的热量+物块得到的动能。其中相对运动中摩擦力做的功等于产生的热量，也就是你说的内能。

这里没图，不过大致应该是这样的：
1.传送带是左到右传动速度v1；物块从右B往左上带速度v2；
2.因为在物体滑动过程水平只有滑动摩擦作用，所以加速度(减速加速度)a=f/m=ug
3.减速加速度使得物体减速，物体到AB中点移动L/2距离，且初速度v2已知的，可以根据公式：
v2方-vC方/2a=L/2和a=ug可以求出vC(AB中点处速度)，和t(上带到C点的时间)；
4.到达水平面要分两个情况考虑：
第一是传送带不是很长(L取值小于某范围)，物体减速运动到A时候仍然有大于0的向左速度，则这就滑出了传送带，这时的水平速度就是下带的速度；
第二是传送带很长，物体最后减速到零，然后又跟着传动带向右最后从B送出去，这时的速度由于对称性可以知道和当初进来的速度v2一样大，方向相反。

这题是高一前几张牛二定律的热考题型，还有斜面传送带就更要难一点，注意分析各种情况的受力，到速度加速度，最后汇总到实际的运动情况。希望对你有所帮助。。。给点分吧楼主，我穷死了哭

水平传送带问题比较简单，一般主要分析传送带上的物体、传送带以及轮上各点所受摩擦力的情况。
例题1 水平传送带的装置如图1所示，O1为主动轮，O2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A端皮带上。开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端。在传送的过程中，若皮带和轮不打滑，则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处（在 连线上）所受摩擦力情况正确的是（ ）。

图1
①在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力
②在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向下的滑动摩擦力
③在CB段物体不受静摩擦力，Q处受向上的静摩擦力
④在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
解析：在AC段上，当物体轻轻放在传送带上时，传送带相对于物体向右运动（开始传送带的速度大于物体的速度），物体给传送带一个向左的滑动摩擦力，由作用力和反作用力的关系可知，传送带给物体一个向右的摩擦力，从而使物体加速前进。当物体运动到CB段上时，物体和传送带之间没有相对运动，此时它们之间无摩擦力。
主动轮、从动轮、皮带之间的转动关系：主动轮 皮带 从动轮，即主动轮先转，带动皮带运转，皮带又带动从动轮运转。在Q点轮子相对于皮带有向上运动的趋势，故皮带给轮子一个向下的摩擦力，同时轮子给皮带一个向上的摩擦力，此力拉动皮带运动。同时，在皮带上的P点相对于从动轮有向下运动的趋势，则从动轮给一个皮带一个向上的摩擦力，同时，皮带给从动轮一个向下的摩擦力，从动轮在该摩擦力的作用下运动。因此本题正确的选项为C。
二. 倾斜传送带问题
（1）物体和传送带一起匀速运动
匀速运动说明物体处于平衡状态，则物体受到的摩擦力和重力沿传送带的分力等大方向，即物体所受到的静摩擦力的方向向上，大小为 。
（2）物体和传送带一起加速运动
①若物体和传送带一起向上加速，传送带的倾角为 ，则对物体有

即物体所受到的静摩擦力方向向上，大小为

②物体和传送带一起向下加速运动，则静摩擦力的大小和方向决定于加速度a的大小。
当 时，无静摩擦力。
当 时，此时有

即物体所受到的摩擦力方向向下，其大小为

在这种情况下，重力向下的分力不足以提供物体的加速度a，物体有相对于传送带向上的运动趋势，所受到的静摩擦力向下以弥补重力分力的不足。
当 时，此时有

即物体受到的静摩擦力的方向向上，其大小为

此时重力向下的分力提供物体向下的加速度过剩，物体有相对于传送带向下的运动趋势，必受到向上的摩擦力。
例题2 皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为 ，如图2所示。将质量为m的小物块放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动，则下列说法中正确的是（）。
①小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块
②小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下
③小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于
④小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④

图2
解析：由前面的分析可知，由于本题中物体的加速度a和 的大小关系不确定，故物体所受到的静摩擦力的大小和方向就不确定，因此正确的选项为B。
三. 关于摩擦力问题的扩展
由于摩擦力问题可以引发关于运动、相对运动和能量的转化等问题，因此它们也成了历年高考的热点。
例题3（2003年全国高考）一传送带装置示意如图3，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L，每个箱在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。

图3
以地面为参考系，设传送带的速度为 。在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动。设这段路程S，所用时间为t，加速度为a，则对小箱有

在这段时间内，传送带运动的路程为

设小箱与传送带之间的滑动摩擦力为f，则传送带对小箱做功为

在小箱运动过程中由于摩擦而产生的热量为

可见，在此过程中，小箱获得的动能与发热量相等。
在传送带的倾斜部分，由于静摩擦力的作用使小箱的重力势能增加，每运一箱增加的重力势能为

由功能原理可知，电动机输出的总功 用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即有

由已知相邻小箱的距离为L，所以

联立以上各式可得

摩擦力做功的特点
1.静摩擦力做功的特点
如图5－15－1，放在水平桌面上的物体A在水平拉力F的作用下未动，则桌面对A向左的静摩擦力不做功，因为桌面在静摩擦力的方向上没有位移。如图5－15－2，A和B叠放在一起置于光滑水平桌面上，在拉力F的作用下，A和B一起向右加速运动，则B对A的静摩擦力做正功，A对B的静摩擦力做负功。可见静摩擦力做功的特点是：
（1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
（2）相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。
（3）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其它形式的能。
2.滑动摩擦力做功的特点
如图5－15－3，物块A在水平桌面上，在外力F的作用下向右运动，桌面对A向左的滑动摩擦力做负功，A对桌面的滑动摩擦力不做功。
如图5－15－4，上表面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小铁块以速度
从木板的左端滑上木板，当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为 ，小铁块相对木板滑动的距离为 ，滑动摩擦力对铁块所做的功为： ―――①
根据动能定理，铁块动能的变化量为： ―――②
②式表明，铁块从开始滑动到相对木板静止的过程中，其动能减少。那么，铁块减少的动能转化为什么能量了呢？
以木板为研究对象，滑动摩擦力对木板所做的功为： ――――――③
根据动能定理，木板动能的变化量为： ――④
④式表明木板的动能是增加的，由于木板所受摩擦力的施力物体是铁块，可见木块减小的动能有一部分（ ）转化为木板的动能。
将②、④两式相加得： ―――――――⑤
⑤式表明铁块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与铁块相对木板的位移的乘积，这部分能量转化为系统的内能。
综上所述，滑动摩擦力做功有以下特点：
①滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功。
②相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总为负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，且等于系统损失的机械能。
③一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况：一是相互摩擦的物体间机械能的转移；二是机械能转化为内能。滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或者往返运动时所做的功等于力和路程（不是位移）的乘积。
3.摩擦生热
摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热。产生的热 等于系统机械能的减少，又等于滑动摩擦力乘以相对位移，即
【案例剖析】
例1.如图5－15－5，质量为M的足够长的木板，以速度 在光滑的水平面上向左运动，一质量为m（ ）的小铁块以同样大小的速度从板的左端向右运动，最后二者以共同的速度 做匀速运动。若它们之间的动摩擦因数为 。求：
（1）小铁块向右运动的最大距离为多少？
（2）小铁块在木板上滑行多远？
【解析】小铁块滑上木板后，由于铁块相对木板向右滑动，铁块将受到向左的滑动摩擦力作用而减速，木板将受到向右的滑动摩擦力作用而减速。由于 ，所以当 的速度减为零时， 仍有向左的速度， 相对于 仍向右滑行， 将在向左的滑动摩擦力作用下相对地面向左做初速为零的匀加速运动，木板 继续向左减速，直到二者达到相同的速度，而后保持相对静止一起向左匀速运动。正确理解“小铁块向右运动的最大距离”和“在木板上滑行距离”的区别是解决问题的关键。（答案：（1） ；（2） ）

皮带传输机”在日常生活和生产中应用非常广泛，如商场中的自动扶梯、港口中的货物运输机等。皮带上的物体所受的摩擦力的大小、方向、运动性质具有变化性，涉及力、相对运动、能量等相关知识，能考查分析物理过程及应用物理规律解答物理问题的能力。
　　传送带分水平、倾斜两种：按转向分顺时针、逆时针转两种。
　　一、传送带上的物体的运动性质：
　　受力分析中的摩擦力突变（大小、方向）——发生在v物与v带相同的时刻；运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。分析关键是：一是v物、v带的大小与方向；二是mgsin与f的大小与方向。
　　设传送带的速度为v带，质量为m的物体与传送带之间的动摩擦因数为，带与水平面的夹角为，两定滑轮之间的距离为L，物体置于传送带一端的初速度为v0。
　　1、v0=0，=0（如图1）
　　
　
　　物体刚置于传送带上时由于受皮带对它向右的摩擦力作用，将作ɑ=g的加速运动，假定物体置于传送带上一直加速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为v0'=■，有v带＜
■时，物体在传送带上将先加速后匀速。v带≥■时，物体在传送带上将一直匀加速。
　　2、v0=0，≠0（如图2）
　　物体刚放到传送带的下端时，因v0=0，则其受力如图所示，显然只有f-mgsin＞0，即＞tan时，物体才会被传送带带动从而向上做加速运动，且ɑ=gcos-gsin，假定物体一直以加速度a运动能够到上端，则物体在离开传送带时的速度v0'=■，显然：v带＜
■时，物体在传送带上将先加速后匀速直至从上端离开。v带≥■时，物体在传送带上将一直加速直至从上端离开。
　　3、同理，可分析其他情况，如表所示
　　二、传送带问题中的功能分析
　　①功能关系：
WF=△EK+△EP+Q
　　②对WF、Q的正确理解
　　（a）传送带做的功：WF=F·s带
，功率P=F·v带
（F由传送带受力平衡求得）
　　（b）产生的内能：Q=f·s相对
　　（c）如物体无初速，放在水平传送带上，则在整个加速过程中物体获得的动能EK，因为摩擦而产生的热量Q有如下关系：EK=Q=■mv2带（注：此规律在解计算题中不能直接应用）
　　三、几个注意问题
　　1、物体和传送带等速时刻是摩擦力的大小、方向、运动性质的分界点。
　　2、判断摩擦力的有无、方向是以传送带为参考系；计算摩擦力的功时，应用物体对地的位移，计算系统产生的内能时，应用物体对传送带的位移，应用运动学公式计算物体的相关物理量时应以地面为参考系。
　　四、典型例题分析：
　　例1、如图4所示，传送带与地面的倾角=37°，从A到B的长度为16m，传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数＝0.5，求物体从A运动到B所需的时间是多少？(sin37°=0.6，cos37°=0.8)
　　解析：物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，受力分析如图5（a）所示；当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ＜tanθ，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，受力分析如图5(b)所示。综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”
。
开始阶段由牛顿第二定律：
　　得：mgsin+mgcos=
ma1，所以：a1=gsin+gcos=10m/s2物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1=■=ls，发生的位移：s=■a1t21=5m<16m；物体加速到10m/s时仍未到达B点。
　　第二阶段，有：mgsin-mgcos=ma2，所以：a2=2m/s2设第二阶段物体滑动到B的时间为t2则LAB-s=v·t2+■a2t22；解得：t2=ls，t'2=-11s（舍去）。故物体经历的总时间t=t1+t2=2s
　　从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
答案补充
可恶，图出不来
答案补充
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答案补充
主动轮边缘受力与皮带运动方向相反，从动轮边缘受力与皮带运动方向相同
答案补充
你这么想：从动轮是由皮带带动的，所以他的受力是由皮带给的，那么若想让他转动，皮带给的力就一定是与他转动方向相同的力。就像你要啦箱子，你给箱子的力一定是与运动方向相同的