传送带被广泛地应用于码头、机场和车站.如图所示为一水平传送带的装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s

传送带被广泛地应用于码头、机场和车站.如图所示为一水平传送带的装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s逆时针运行.现将一质量m=4kg的物体以v0=2m/s的初速从A处向右水平抛上传送带.设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=3m,取g=10m/s2.求物体在传送带上的运动时间.

hjl41554 1年前 已收到1个回答 举报

woxinbeiji_lv 春芽

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解题思路:物体在传送带的摩擦力的作用下将先向右做匀减速直线运动,直至停止,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求出运动的时间及位移,然后根据位移关系判断此时有没有到达B端,如果没有,物体将在皮带的摩擦力的作用下向左做匀加速直线运动,直至速度与皮带速度相同,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求出运动的时间及位移,再判断此时有没有到达B端,如果没有,物体将做匀速运动,一直到达B端,求出时间,总时间即为上述时间之和.

物体在传送带的摩擦力的作用下将先向右做匀减速直线运动,直至停止.设加速度大小为a1,所用时间为t1,位移为S1,由牛顿运动定律有
μmg=ma1
∴a1=μg=1m/s2方向向左
运动的时间t1=
v0
a1=2s
运动的位移S1=
0−
v20
−2
a 1=2m<3m,说明物体没有到达B端
接着,物体将在皮带的摩擦力的作用下向左做匀加速直线运动,直至速度与皮带速度相同,
设加速度大小为a2,所用时间为t2,位移为S2,由牛顿运动定律有
μmg=ma2
∴a2=μg=1m/s2方向向左
运动的时间t2=[v
a2=1s
运动的位移S2=
v2−0
2a2=0.5m
最后,物体将随皮带一起做匀速直线运动,设所用时间为t3,位移为S3,于是
t3=
S3/v]=
S1−S2
v=1.5s
故物体在皮带上的运动时间为
t=t1+t2+t3=4.5s
答:物体在传送带上的运动时间为4.5s

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键会根据受力判断行李的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解,难度适中.

1年前

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