如图所示的传送带,其水平部分AB长SAB=3.2m,BC部分与水平面夹角θ为37°,长度SBC=22m,一小物体P与传送

2024-11-25 06:02:31
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回答1:

(1)物体放于传送带上A点后,物块受力图如答图a所示.先在传送带上做匀加速运动(相对地面),直到与传送带速度相同为止,此过程物体的加速度为a1,则有:μmg=ma1,a1=μg=2.5m/s2
做匀加速运动的时间是:t1=

v
a1
=
12
2.5
s=4.8s
这段时间内物体对地的位移是s1=
v
2
?t1=
12
2
×4.8m=28.8m
∵s1=28.8m>SAB=3.2m
∴从A到B物体一直做匀加速运动,设达到B点的速度为vB,则
v
=2a1SAB

代入解得:vB=4m/s,所用时间为t1=
vB
a1
=
4
2.5
s=1.6s
(2)由于物块的速度小于传送带的速度,则物体刚进入传送带BC部分所受到的滑动摩擦力应沿斜面向下.受力情况如图b

此时A受到的为滑动摩擦力,大小为 μmgcos37°,方向沿传送带向下
  由牛顿第二定律:mgsin37°+μmgcos37°=ma2
a2=g(sin37°+μcos37°)=8m/s2
(3)物体在传送带的倾斜BC部分,先以加速度a2向下匀加速运动,
由v=vB+a2t2,得:t2=
v?vB
a2
=
12?4
8
s=1s
此过程通过的x1=vBt2+
1
2
a2
t
=4×1+
1
2
×8×12
=8m
由于μ=0.25<tan37°=0.75,物块在速度与传送带相等后将继续沿倾斜部分加速下滑,
设加速度为a3,由牛顿第二定律:mgsin37°-μmgcos37°=ma3
a3=g(sin37°-μcos37°)=4m/s2
由SBC-x1=vt3+
1
2
a3
t

解得 t3=1s,
物块从a到c端所用时间为t=t1+t2+t3=3.6s
答:
(1)物体到达B点的速度是4m/s;
(2)物体刚进入传送带BC部分的加速度是8m/s2
(3)物体从A点运动到C点所用的时间是3.6s.