传送带在工农业生产中有着广泛的应用.如图所示,平台上的人欲通过一根平行于传送带的轻绳将物品拉上平台,已知物品质量m=50kg,可看成质点,用F=500N的恒力从静止开

发布时间:2020-08-08 13:13:10

传送带在工农业生产中有着广泛的应用.如图所示,平台上的人欲通过一根平行于传送带的轻绳将物品拉上平台,已知物品质量m=50kg,可看成质点,用F=500N的恒力从静止开始往上拉,传送带与水平面的夹角θ=37°,从传送带底端到平台左边的距离L=2.25m,传送带以恒定速度v=2m/s顺时针运行,物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(g取10m/s2,sin?37°=0.6,cos?37°=0.8)问:
(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
(2)若在物品离传送带底端L0=0.44m处时,立即撤去恒力F,求物品再经过多少时间离开传送带?

网友回答

解:(1)物品在达到传送带速度之前,由受力情况,据牛顿定律有:F+μmgcos37°-mgsin37°=ma1
解得:a1=8m/s2
由????v=at?和得:
t1=0.25s?????x=0.25m????????????????????
随后由受力情况,据牛顿定律有:F-μmgcos37°-mgsin37°=ma2
解得:a1=0????即物品随传送带匀速上升
位移:x2=L-x1=2m
T2==1s
总时间:t=t1+t2=1.25s??????????
(2)L0=0.44m>x1=0.25,物品的速度大于传送带的速度v=2m/s
撤去外力F,由物品受力情况,所牛顿定律有:μmgcos37°-mgsin37°=ma3
代入数据解得:a3=-2m/s2
由???
代入数据解得:X3=1m???????????????????????
因为L0+x3=1.44m<L=2.25m??物品速度减为零后倒回传送带底部,
由?????
代入数据解得:t3=2.2s???????????????
答:(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1.25s
(2)若在物品离传送带底端L0=0.44m处时,立即撤去恒力F,物品再经过2.2s离开传送带.
解析分析:(1)对物品进行受力分析,求出合外力,再根据牛顿第二定律求加速度,注意需要根据物品与传送带间速度大小判定滑动摩擦力的方向;
(2)判定产生位移0.44m时物品的速度,根据速度情况判断物品的运动情况,由运动情况确定运动时间.

点评:本题关键是受力分析后,根据牛顿第二定律求解出加速度,然后根据运动学公式列式求解.
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