Question

如图所示，表面粗糙的水平传送带以速度v₂按图示方向运行，一半径为R的四分之一光滑轨道竖直放置，使其最低点的切线方向水平，且与传送带的左端贴近．现将一质量为m的小物块从轨道的最高点由静止滑下，滑到传送带的左端时的速度为v₁，试通过两速度的大小关系分析小物块和传送带所受摩擦力的方向．

Answer 1

答案：
解析：

讲析：由于摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势的方向相反，所以小物块所受摩擦力的方向与小物块和传送带的速度大小有关，我们可以分别对下列三种情况进行分析： 　　(1)若v1＝v2，小物块相对传送带静止，假设小物块受到传送带给的水平方向的摩擦力，则小物块不能处于平衡状态，故假设不成立，即小物块不受摩擦力的作用，传送带也不受摩擦力的作用． 　　(2)若v1＜v2，由于传送带运动的快一些，故小物块相对传送带向左滑动(小物块相对地面向右运动，但如果站在传送带上看，小物块向左运动)，故小物体受到向右的滑动摩擦力，而此时传送带受到的摩擦力向左． 　　(3)若v1＞v2，由于小物块运动的快一些，故小物块相对传送带向右滑动(如果站在传送带上看，小物块向右运动)，故小物体受到向左的滑动摩擦力，而此时传送带受到的摩擦力向右． 　　点评：从以上分析可以看出：决定两个物体间摩擦力方向的是它们之间的“相对运动或相对运动趋势的方向”，而并不是物体相对地面的运动方向，在判断摩擦力的方向时不论选择假设法、平衡法还是状态法，最终都要回归到这个问题上来．