如图所示,皮带传动装置与水平面夹角为30°,两轮轴心相距L=3.8m,A、B分别使传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不

如图所示,皮带传动装置与水平面夹角为30°,两轮轴心相距L=3.8m,A、B分别使传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑,质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=
3
6
.当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时,将小物块无初速地放在A点后,它会运动至B点.(g取10m/s2)
(1)求物体刚放在A点的加速度
(2)物体从A到B约需多长时间
(3)小物块相对于传送带运动时,会在传送带上留下痕迹.求小物块在传送带上留下的痕迹长度.
yayawang186 1年前 已收到1个回答 举报

超级普通用户 春芽

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解题思路:(1)根据牛顿第二定律,抓住物体相对滑动所受的摩擦力沿斜面向下,求出加速度的大小.(2)根据运动学公式求出速度达到传送带速度时的时间和位移,根据牛顿第二定律求出继续做匀加速运动的加速度,根据位移时间公式求出继续匀加速运动的时间,从而得出总时间.(3)物体速度达到传送带前相对传送带向上滑,速度达到传送带速度后相对传送带向下滑,结合相对位移的大小关系确定最终的相对位移大小,即痕迹的长度.

(1)根据牛顿第二定律得加速度为:
a1=[mgsin30°+μmgcos30°/m]=gsin30°+μgcos30°=5+

3
6×10×

3
2=7.5m/s2
(2)物体速度达到传送带速度的时间为:
t1=
v1
a1=
3
7.5s=0.4s,
运动的位移为:
x1=
v12
2a1=
9
2×7.5m=0.6m.
速度达到传送带速度后继续做匀加速直线运动,加速度为:
a2=
mgsin30°−μmgcos30°
m=gsin30°-μgcos30°=5-

3
6×10×

3
2=2.5m/s2
根据L−x1=v1t2+
1
2a2t22代入数据得:t2=0.8s,
则:t=t1+t2=0.4+0.8s=1.2s.
(3)物体速度达到传送带速度前,相对滑动的位移为:
△x1=v1t1-x1=3×0.4m-0.6m=0.6m,
达到传送带速度后相对滑动的位移大小为:
△x2=x2-v1t2=3.8-0.6-3×0.8m=0.8m,
可知相对滑动的位移为:
△x=△x2=0.8m.
答:(1)物体刚放在A点的加速度为7.5m/s2
(2)物体从A到B约需1.2s时间.
(3)小物块在传送带上留下的痕迹长度为0.8m.

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物体在传送带上整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度中等.

1年前

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