如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A端到B端的长度为16m,传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动.在传

如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A端到B端的长度为16m,传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动.在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,求
(1)物体从开始运动到与传送带速度相同时,所需的时间是多少?经过位移是多少?
(2)物体从A端运动到B端所需总时间是多少(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
120390548 1年前 已收到1个回答 举报

landyszx 春芽

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解题思路:物体放上传送带,开始阶段受到沿传送带向下的摩擦力,根据牛顿第二定律求出物体的加速度,根据速度时间公式求出物体达到传送带速度时的时间,然后物体受到沿斜面向上的摩擦力作用,再根据牛顿第二定律求出加速度的大小,根据位移时间公式求出第二阶段的时间.从而求出物体从A端运动到B端所需的时间.

(1)在物体运动的开始阶段受力如图(a)所示,
由牛顿第二定律,得mgsinθ+μmgcosθ=ma1
此阶段物体的加速度a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为t1=[v
a1=1s,
第一段加速发生的位移为s1=
1/2]a1t12=5m,…
(2)由s1=5m<16m可知物体加速到10m/s时仍未到达B点.
第二阶段的受力分析如图(b)所示,应用牛顿第二定律,
有mgsinθ-μmgcosθ=ma2
所以此阶段的加速度为a2=2m/s2
设第二阶段物体滑动到B端的时间为t2,则
LAB-s1=vt2+[1/2]a2t22
解得t2=1s,t2′=-11s(舍去)
故物体经历的总时间t=t1+t2=2s
答:(1)物体从开始运动到与传送带速度相同时,所需的时间是1s,经过位移是5m
(2)物体从A端运动到B端所需总时间是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;力的合成与分解的运用.

考点点评: 解决本题的关键理清物体的运动,物体经历了两个匀加速直线运动,加速度大小不等,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

1年前

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