题目内容
如图所示为火车站装在货物的原理示意图．设AB段是距水平传送带装置高位H＝5 m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L＝8 m，与货物包的动摩擦因数为μ＝0.6，皮带轮的半径为R＝0.2 m，上部距车厢底水平面的高度h＝0.45 m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐弯处无机械能损失．通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取10 m/s2，求：
(1)当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
(2)当皮带轮以角速度ω＝20 rad/s顺时针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C的水平距离；
(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S虽皮带轮角速度ω变化关系，并画出S－a图象．(设皮带轮顺时针方向转动时，角速度ω取正值水平距离向右取正值)
解析：
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解：设货物在B点的速度为 得： (1)货物从B到C做匀减速运动，由动能定理得 落地点到C的水平距离： (2)皮带速度：V皮＝ω·R＝20×0.2 m/s＝4 m/s 结合(1)可知，货物先减速运动，当速度减小为4 m/s时开始匀速运动， 最后从C点抛出．落地点到C点的水平距离： (3)①皮带轮逆时针方向转动： 无论角速度为多大，货物从B到C均作匀减速运动， 在C点的速度为 ②皮带轮顺时针方向转动时： Ⅰ、当 Ⅱ、当 Ⅲ、当 Ⅳ、当 S－
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，由机械能定恒定律可得：
m/s＝2 m/s
m/s＝2 m/s
m＝0.6 m
＝1.2 m
＝2 m/s，落地点到C点的水平距离S＝0.6 m
rad/s时：S＝0.6 m；
rad/s时：
＝0.06
(m)
rad/s时：
＝0.06
(m)
≥70rad/s时：
＝4.2 m
图象如图所示：
图象。（设皮带轮顺时针方向转动时，角速度
面的高度h=0.45m。设货物由静止开始从A点下滑，经过B
图象。（设皮带轮顺时针方向转动时，角速度
图象。（设皮带轮顺时针方向转动时，角速度
可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取10m/s2，求：
图象。（设皮带轮顺时针方向转动时，角速度
取正值水平距离向右取正值）