如图所示,传送带与水平地面夹角为θ=37°,以10m/s的速度转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A到B的长度L=44m,则物体从A到B需要的时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)

问题描述:

如图所示,传送带与水平地面夹角为θ=37°,以10m/s的速度转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A到B的长度L=44m,则物体从A到B需要的时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

当传送带逆时针转动时,物体放在传送带上后,开始阶段物体受力情况如图所示,由沿斜面方向:mgsinθ+Ff=ma; 垂直于斜面方向  FN-mgcosθ=0;又Ff=μFN;得mgsinθ+μmgcosθ=ma1,a1=10×(0.6+0.5...
答案解析:如传送带以v0=10m/s的速率逆时针转动,物体开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,由牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求出速度增加到与传送带相同所经历的时间.速度相同时,由于μ<tan37°,物体继续向下做匀加速运动,所受的滑动摩擦力沿斜面向上,再由牛顿第二定律求出加速度,再位移公式求出时间,即可求得总时间;
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:从此例题可以总结出,皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻.