如图所示,传送带与水平面间的夹角为37°,并以v=10m/s逆时针方向的恒定的速率运行,在传送带的A端无初速的放一个小物体(可视为质点),物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,

◎ 题目

如图所示,传送带与水平面间的夹角为37°,并以v=10m/s逆时针方向的恒定的速率运行,在传送带的A端无初速的放一个小物体(可视为质点),物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,AB长16m,求:
(1)物体运动过程中速度达到传送带的速度所需的时间;
(2)物体到达B点时的速度大小.
魔方格

◎ 答案

(1)物体开始速度为零,所受摩擦力沿传送带向下,所以物体的加速度为
a1=
mgsin37°+μmgcos37°
m
=g(sin37°+μcos37°)=10m/s2,方向沿传送带向下.
经过时间t1=
v
a1
=1s,物体与皮带速度相同.
此过程物体下滑位移为s1=
1
2
a1
t21

然后物体所受摩擦力向上,将以a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2的加速度加速下滑,经时间t2到达底端,所以有
  s2=16-s1=vt2+
1
2
a2t22
解得t2=1s
所以物体到达底端所需时间为t=t1+t2=2s.
(2)物体到达B点时的速度大小为v′=v+a2t2=10+2×1(m/s)=12m/s
答:
(1)物体运动过程中速度达到传送带的速度所需的时间是2s;
(2)物体到达B点时的速度大小是12m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,传送带与水平面间的夹角为37°,并以v=10m/s逆时针方向的恒定的速率运行,在传送带的A端无初速的放一个小物体(可视为质点),物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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