傳送帶被廣泛地應(yīng)用于碼頭、機(jī)場和車站.如圖所示為一水平傳送帶的裝置示意圖,緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v=1m/s逆時(shí)針運(yùn)行.現(xiàn)將一質(zhì)量m=4kg的物體以v0=2m/s的初速從A處向右水平拋上傳送帶.設(shè)物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=3m,取g=10m/s2.求物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.



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分析:物體在傳送帶的摩擦力的作用下將先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直至停止,根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及位移,然后根據(jù)位移關(guān)系判斷此時(shí)有沒有到達(dá)B端,如果沒有,物體將在皮帶的摩擦力的作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),直至速度與皮帶速度相同,根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及位移,再判斷此時(shí)有沒有到達(dá)B端,如果沒有,物體將做勻速運(yùn)動(dòng),一直到達(dá)B端,求出時(shí)間,總時(shí)間即為上述時(shí)間之和.
解答:解:物體在傳送帶的摩擦力的作用下將先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直至停止.設(shè)加速度大小為a1,所用時(shí)間為t1,位移為S1,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有
μmg=ma1
∴a1=μg=1m/s2   方向向左
運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=
v0
a1
=2s
運(yùn)動(dòng)的位移S1=
0-
v
2
0
-2
a
 
1
=2m<3m,說明物體沒有到達(dá)B端
接著,物體將在皮帶的摩擦力的作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),直至速度與皮帶速度相同,
設(shè)加速度大小為a2,所用時(shí)間為t2,位移為S2,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有
μmg=ma2
∴a2=μg=1m/s2   方向向左
運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=
v
a2
=1s
運(yùn)動(dòng)的位移S2=
v2-0
2a2
=0.5m
最后,物體將隨皮帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)所用時(shí)間為t3,位移為S3,于是
t3=
S3
v
=
S1-S2
v
=1.5s
故物體在皮帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
t=t1+t2+t3=4.5s
答:物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為4.5s
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)受力判斷行李的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解,難度適中.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

傳送帶被廣泛地應(yīng)用于碼頭、機(jī)場和車站,如圖所示為一水平傳送帶的裝置示意圖,緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率V=1m/s運(yùn)行.將一質(zhì)量m=4kg的行李無初速地放在A處,傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=2m,g取10m/s2
(1)行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為多少?
(2)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,行李就能被較快地傳送到B處,求行李從A處以最短時(shí)間傳送到B處時(shí)傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率.
(3)若行李相對(duì)帶運(yùn)動(dòng)過程能留下痕跡,則帶上痕跡多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)傳送帶被廣泛地應(yīng)用于碼頭、機(jī)場和車站,如圖所示為一水平傳送帶的裝置示意圖,緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率V=1m/s運(yùn)行.將一質(zhì)量m=4kg的行李無初速地放在A處,傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=2m,g取10m/s2
(1)行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為多少?
(2)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,行李就能被較快地傳送到B處,求行李從A處以最短時(shí)間傳送到B處時(shí)傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

傳送帶被廣泛地應(yīng)用于碼頭、機(jī)場和車站,如圖所示為一水平傳送帶的裝置示意圖,緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率V=1m/s運(yùn)行.將一質(zhì)量m=4kg的行李無初速地放在A處,傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=2m,g取10m/s2

1.行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為多少?

2.將該行李從A端傳送到B端,傳送帶消耗的電能?

3.如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,行李就能被較快地傳送到B處,求行李從A處以最短時(shí)間傳送到B處時(shí)傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

(9′) 傳送帶被廣泛地應(yīng)用于碼頭、機(jī)場和車站,如圖所示為一水平傳送帶的裝置示意圖,緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率V=1m/s運(yùn)行.將一質(zhì)量m=4kg的行李無初速地放在A處,傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=2m,g取10m/s2

(1)行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為多少?

(2)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,行李就能被較快地傳送到B處,求行李從A處以最短時(shí)間傳送到B處時(shí)傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率.

(3)若行李相對(duì)帶運(yùn)動(dòng)過程能留下痕跡,則帶上痕跡多長?

 

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