如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上,传送带逆时针匀速转动,稳定时物体到传送带左端的距离为L,绳与水平方向的夹角为θ=30°,此时绳中的拉力为mg/2,若剪断细
问题描述:
如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上,传送带逆时针匀速转动,稳定时物体到传送带左端的距离为L,绳与水平方向的夹角为θ=30°,此时绳中的拉力为
,若剪断细绳,物体到达传送带左端时的速度刚好与传送带相同,求传送带的转动速率.mg 2
答
稳定时物体受力图如图所示:
由平衡条件,有:
Fsinθ+FN=mg ①
Ff=Fcosθ ②
Ff=μFN ③
解①②③得:
μ=
④
3
3
设剪断细绳后物体的加速度为a,由牛顿第二定律,有:
a=μg ⑤
由题意知:
v2=2aL ⑥
解④⑤⑥得:
v=
gL2
3
3
答:传送带的转动速率为
.
gL2
3
3