如图所示,绷紧的传送带,始终以1.5m/s的速度匀速斜向下运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°.现把质量为2kg的工

如图所示,绷紧的传送带,始终以1.5m/s的速度匀速斜向下运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°.现把质量为2kg的工件轻轻地放在传送带上端Q处,由传送带传送至底端P处.已知P、Q之间的距离为2.9m,工件与传送带间的动摩擦因数为μ=
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,取g=10m/s2.求工件从Q点运动到P点所用的时间.
jacky3603833 1年前 已收到1个回答 举报

归来的游子 幼苗

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解题思路:根据牛顿第二定律和运动学公式求出匀加速直线运动和匀速直线运动的时间,从而求出工件从P点运动到Q点所用的时间.

(1)工件刚放上传送带,受力如图,垂直传送带由平衡得:
N=mgcosθ
沿传送带由牛顿第二定律得:f+mgsin=ma.
f=μN
联立解得:a=7.5 m/s2
设工件达到1.5m/s位移为s,则有:s=
v2
2a=
1.52
2×7.5m=0.15m<2.9 m
所需时间为:t1=[v/a=
1.5
7.5s=0.2s
由于μmgcosθ<mgsinθ,故物体继续向下加速运动
之后的加速度为:mgsinθ-μmgcosθ=ma′
代入数据解得:a′=2.5m/s2
工件加速运动的时间:△x=vt2+
1
2a
′t22]
代入数据解得:t2=1s
故下滑所需时间为:t=t1+t2=1.2s
答:工件从P点运动到Q点所用的时间1.2s.

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: 解决本题的关键理清工件的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行分析求解.

1年前

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