如图所示,水平传送带以恒定的速度2m/s向左运动,将物体(可视为质点)轻轻放在传送带的右端,经时间2s,物体速度变为2m/s.再经过时间2s,物体到达传送带的左端.求:
(1)物体在水平传送带上滑动时的加速度大小;
(2)物体与水平传送带间的动摩擦因数;
(3)物体从水平传送带的右端到达左端通过的位移.
网友回答
解:由题意可知,物体前2s内做匀加速度直线运动,后2s内做匀速直线运动.
设前2s内物体的位移为x1,对物体受力分析如图所示.
由牛顿第二定律得Ff=μmg=ma------------①
由运动学公式得X1=at2---------------②
?????????????? v=at1-----------------③
设后2s内物体的位移为x2,则x2=vt2--------④
物体从水平传送带的右端到达左端通过的位移x=x1+x2------⑤
联立①②③④⑤式解得:
? a=1m/s2,
? μ=0.1,
? x=6m.
答:(1)物体在水平传送带上滑动时的加速度大小为1m/s2;
??? (2)物体与水平传送带间的动摩擦因数为0.1;
????(3)物体从水平传送带的右端到达左端通过的位移为6m.
解析分析:(1)由题意知,物体的初速度为0,末速度为2m/s,时间为2s,由匀变速直线运动的规律可以求得加速度的大小;
(2)对物体受力分析可知,物体受到的合力就是传送带对物体的摩擦力,由牛顿第二定律列方程就可以求得动摩擦因数;
(3)物体从水平传送带的右端到达左端通过的位移,可以分为两部分,先是匀加速的位移,后是匀速运动的位移,总位移是它们的和.
点评:分析清楚物体运动的过程,先是匀加速直线运动,后是匀速直线运动,分过程应用运动规律求解即可,本题的难度不大,