如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A到B的长度为16m,传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端无初速的放一个质量为0.5kg物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0

◎ 题目

如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A到B的长度为16m,传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端无初速的放一个质量为0.5kg物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,求物体从A运动到B所需的时间是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

◎ 答案

解:物体放在传送带上后,开始阶段,物体相对传送带向上运动,传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力,受力分析如图(a)所示
当物体加速至与传送带速度相等时,由于μ<tanθ,物体在重力作用下将继续加速,此后物体的速度大于传送带的速度,传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,物体继续加速下滑,受力分析如图(b)所示

开始阶段由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1
所以:a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间
发生的位移:5m<16m
物体加速到10m/s时仍未到达B点
第二阶段,有mgsinθ-μmgcosθ=ma2
所以:a2=2m/s2
设第二阶段物体滑动到B的时间为t2,则:,解得:t2=1s
故物体经历的总时间t=t1+t2=2s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A到B的长度为16m,传送带以v0=10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端无初速的放一个质量为0.5kg物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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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