传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2kg的小物品轻放在其底端(小物品可

传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经t1=0.5s小物品与传送带达到瞬间共速,最终小物品被拉到离地高为H=1.8m的平台上,如图所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物品与传送带之间的滑动摩擦因数?
(2)小物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
(3)若在小物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,求小物品还需多少时间离开传送带?
bhehywang 1年前 已收到1个回答 举报

WindGhost 幼苗

共回答了19个问题采纳率:89.5% 举报

解题思路:(1)由速度公式求出小物品的加速度,然后由牛顿第二定律求出滑动摩擦因数.
(2)先假设传送带足够长,对滑块受力分析,根据牛顿第二定律求解出加速度,然后运用运动学公式求解出加速的位移和时间,根据位移判断是否有第二个过程,当速度等于传送带速度后,通过受力分析,可以得出物体恰好匀速上滑,最后得到总时间;
(3)若在物体与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,先受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据运动学公式列式求解.

(1)小物品的加速度:a1=[v
t1,
对小物品,由牛顿第二定律得:F+μmgcos37°-mgsin37°=ma1
代入数据解得:μ=0.5;
(2)物品在达到与传送带速度v=4m/s相等前,小物品的加速度为:a1=
v
t1=8m/s2
由v=a1t1,t1=0.5s
位移为:x1=
1/2]a1t12=1m,
之后,由牛顿第二定律得:F-μmgcos37°-mgsin37°=ma2
解得a2=0,即滑块匀速上滑,
位移为:x2=[H/sin37°]-x1=2m,
时间为:t2=
x2
v=0.5s,
总时间为:t=t1+t2=1s,
即物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1s.
(3)在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,由牛顿第二定律得:
μmgcos37°-mgsin37°=ma3
解得:a3=-2m/s2
假设物品向上匀减速到速度为零时,通过的位移为:x=
v2
2a3=4m>x2
即物体速度为减为零时已经到达最高点;
位移:x2=vt3+[1/2]a3t32
解得:t3=(2-
2)s,(2+
2)s>0.5s舍去;
答:(1)小物品与传送带之间的滑动摩擦因数为0.5;
(2)小物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1s;
(3)若在小物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,小物品还需要(2-
2)s离开传送带.

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: 本题关键是受力分析后确定物体的运动情况,根据牛顿第二定律求解出加速度,然后根据运动学公式列式求解.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.032 s. - webmaster@yulucn.com