如图所示是长度为L=8.0m水平传送带,其皮带轮的直径为d=0.40m,传送带上部距地面的高度为h=0.80m。一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度从左端滑上传送带。旅行包与皮

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示是长度为L=8.0m水平传送带,其皮带轮的直径为d=0.40m,传送带上部距地面的高度为h=0.80m。一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度从左端滑上传送带。旅行包与皮带间的动摩擦因数μ=0.60。g取10m/s2。求:
(1)若传送带静止,旅行包滑到B端时,若没有人取包,旅行包将从B端滑落到地面上,则包的落地点距B端的水平距离为多少?
(2)当皮带轮顺时针匀速转动,其角速度为ω0="20" rad/s时,求旅行包在皮带上运动的时间与旅行包落地时的速度;
(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B端的水平距离s随角速度ω变化的图象(ω的取值范围从0到100 rad/s)。

◎ 答案

(1) 10rad/s(2) (3)见解析

◎ 解析

(1)当传送带静止时,物体滑上传送带后一直匀减速运动,由vt2-v02=2aL可得:
物体滑到B端时速度:v1==m/s=2m/s
这种情况下物体平抛的距离为:s1= v1t= v1=2×m=0.8m
这种情况对应的传送带的角速度为ω1==rad/s=10rad/s
(2)
     



(3) ①当传送带顺时针转动角速度比较小时,物体滑上传送带后可能一直匀减速运动,这种情况对应的传送带的角速度为ω1==rad/s=10rad/s
,s1= v1t= v1=2×m=0.8m
②若传送带角速度大到一定程度时,在AB间物体有可能一直匀加速运动,
此时到B端的速度v2==m/s=14m/s,
这种情况下物体平抛的距离为:s2= v2t=14×0.4m=5.6m   ω2==rad/s=70rad/s
,s2= v2t=14×0.4m=5.6m
③当传送带的角速度大于ω1但小于ω2时,物体滑上传送带后相对传送带滑动一段距离后
在AB中间某位置与传送带保持相对静止。
当传送带速度为10m/s时,ω3==rad/s=50rad/s
(a)即,物体先匀减速直线运动再匀速运动
(b)时,物体一直匀速运动
(c)即,物体先匀加速直线运动再匀速运动
这种情况下物体到B端的速度为:v4=ωR,此时从B端平抛的距离为s4= v4t=ωRt=0.2ω×0.4
=0.08ω    s4与角速度成正比。
综上可得:S-ω图线如图所示  

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示是长度为L=8.0m水平传送带,其皮带轮的直径为d=0.40m,传送带上部距地面的高度为h=0.80m。一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度从左端滑上传送带。旅行包与皮…”主要考查了你对  【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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