如图1中,倾角α=30°的传送带以恒定速率v=2m/s运动,皮带始终是绷紧的,皮带AB长L=5m,将质量m=1kg的物体放在A点,经t=2.9s到达B点,求物体和皮带

发布时间:2020-08-07 20:53:04

如图1中,倾角α=30°的传送带以恒定速率v=2m/s运动,皮带始终是绷紧的,皮带AB长L=5m,将质量m=1kg的物体放在A点,经t=2.9s到达B点,求物体和皮带间的摩擦力,并在图2中画出f-t图象(设沿传送带向上为正方向,g取10m/s2).

网友回答

解:设物体一直沿传送带加速,其最大速度为传送带速度v=2m/s.
由运动学公式得其位移:s==2.9m
因为小于皮带长度5m,所以不可能一直加速,当达到传送带速度时,共同匀速运动.
设物体加速运动时间为t1,匀速运动时间为t2,由运动情况分析有:
t1+t2=t
将L=5m,t=2.9s代入解得:t1=0.8s,t2=2.1s????
在0~0.8s,是加速段:
受力分析如图

由牛顿定律有:f-mgsinθ=ma
解得:f=7.5N,方向沿斜面向上
在0.8~2.9s,是匀速段,有f=mgsinθ=5N,方向沿斜面向上.
f-t图线如图所示.

答:0~0.8s,物体和皮带间是滑动摩擦力为7.5N,方向沿斜面向上.
0.8~2.9s,物体与皮带间是静摩擦力大小5N,方向沿斜面向上.
f-t图线如图所示.
解析分析:首先解出物体做匀加速运动的时间,以后物体做匀速直线运动;物体受到重力、支持力、和摩擦力的作用,合力沿斜面向上是物体加速运动,合力为零时物体匀速.

点评:在传送带上运动的物体一定要注意:物体何时、经过多少位移达到共同速度.
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