如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6m/s的速度运动,运动方向如图所示,物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,A、B间的距离L=4.2m,g取10m/s2.如果将物体轻轻放在传送带左端的B点,它沿斜面上滑到最大高度需要多长时间?
网友回答
解:物体从B开始运动到传送带同速有:v带=at1…①
根据牛顿第二定律,有:…②
根据位移时间关系公式,有:…③
由①②③联立求得:t1=1.2秒,s=3.6m
物体还要在传送带上作一段匀速运动
则s'=L-s…④
…⑤
由④⑤可得t2=0.1秒
此后物体以6m/s的速度冲上斜面,物体受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:a'=gsinθ…⑥
v带=a't3…⑦
由⑥⑦可得t3=1.2秒
所以t=t1+t2+t3=2.5秒
答:它沿斜面上滑到最大高度需要2.5s时间.
解析分析:滑块先加速滑动,然后匀速滑动,最后匀减速上滑;分三段过程,先根据牛顿第二定律求解加速度,然后根据运动学公式列式后联立求解.
点评:本题关键是分析清楚滑块的运动情况,然后分段求解加速度后灵活地选择运动学公式列式求解.