Question

如圖7所示的皮帶傳動裝置中,O₁是主動輪,O₂是從動輪,A、B分別是皮帶上與兩輪接觸的點,C、D分別是兩輪邊緣與皮帶接觸的點（為清楚起見,圖中將兩輪與皮帶畫得略為分開,而實際上皮帶與兩輪是緊密接觸的）.當O₁順時針啟動時,若皮帶與兩輪不打滑,則A、B、C、D各點所受靜摩擦力的方向分別是（    ）

圖7

A.向上,向下,向下,向上                      B.向下,向上,向上,向下

C.向上,向上,向下,向下                      D.向下,向下,向上,向上

Answer 1

思路解析：在判斷摩擦力的方向時,弄清物體相對運動或相對運動趨勢的方向是問題的關鍵,其中關于相對運動趨勢方向的判斷難度最大.我們可采用一些更加形象簡便的方法,如“假設相對法”“動力阻力法”.

解法一：假設相對法.假設主動輪O₁與皮帶間無摩擦力作用,則當O₁順時針啟動時,O₁與皮帶間將會打滑,此時C點將相對于A點向上運動.實際上,O₁與皮帶間沒有打滑,可見C點相對于A點有向上運動的趨勢,反之A點相對于C點有向下運動的趨勢.根據(jù)靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反,可知C、A兩點受到的靜摩擦力F_C、F_A的方向分別是向上、向下.同樣,我們可以得知B、D兩點受到的靜摩擦力F_B、F_D的方向分別是向上、向下.從而,A、B、C、D各點所受靜摩擦力的方向如圖所示,本題應選C.

解法二：動力阻力法.我們還可以從動力和阻力的角度來分析摩擦力的方向.主動輪O₁帶動皮帶,C點所受的摩擦力F_C是主動輪轉(zhuǎn)動的阻力,應與C點實際運動方向相反,即F_C向下；A點所受摩擦力F_A是皮帶轉(zhuǎn)動的動力,應與A點實際運動方向相同,即F_A向上,同樣我們也可以分析出B、D兩點的靜摩擦力的方向,從而確定C項正確.

答案：C