如图所示的传送带,其水平部分ab的长度为2m,倾斜部分bc的长度为4m,bc与水平面的夹角为α=37°.将一小物块A(可视为质点)轻轻放于a端的传送带上,物块A与传送

发布时间:2020-08-10 22:04:17

如图所示的传送带,其水平部分ab的长度为2m,倾斜部分bc的长度为4m,bc与水平面的夹角为α=37°.将一小物块A(可视为质点)轻轻放于a端的传送带上,物块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25.传送带沿图示方向以v=2m/s的速度匀速运动,若物块A始终未脱离皮带.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:(1)小物块从a端被传送到b端所用的时间.
(2)小物块被传送到c端时的速度大小.
(3)若当小物块到达b?端时,传送带的速度突然增大为v′,问v′的大小满足什么条件可以使小物块在倾斜传送带bc上运动所用的时间最短?

网友回答

解:(1)小物块在水平传送带上运动时受力如图a所示,加速度
加速过程的位移为=0.8m,则A在水平带上先加速后匀速

故小物块从a端被传送到b端所用的时间为1.4s.
(2)小物块在倾斜传送带上运动时受力如图b所示,
因为mgsin37°>μmgcos37°,则A在bc段做匀加速运动,
加速度
由运动学公式??
解得:vc=6m/s
故小物块被传送到c端时的速度大小为6m/s.
(3)要使小物块在倾斜传送带上运动时所用时间最短,则加速度要最大,即传送带对小物块的滑动摩擦力沿带向下,且一直加速.
由v′2-v2=2a3lbc
解得
则v的大小应满足可以使小物块在倾斜传送带bc上运动的时间最短.
解析分析:(1)根据牛顿第二定律求出小物块的加速度,并求出当物块的速度达到2m/s时的位移,判断出物体的运动情况,从而求出小物块从a端被传送到b端所用的时间.
(2)根据摩擦力与下滑力的关系,判断出物体的运动情况,根据牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式求出小物块被传送到c端时的速度大小.
(3)当物体一直有向下的摩擦力,则加速度最大,做匀加速直线运动,运动的时间最短.所以物体的速度在整个过程中小于传送带的速度.

点评:本题是动力学问题,关键根据加速度方向与速度方向的关系,理清物体的运动情况,运用牛顿第二定律和运动学公式求解.
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