题目内容

【题目】如图所示,一长L=16m的水平传送带,以V=10m/s的速率匀速顺时针转动.将一质量为m=1kg的物块无初速度地轻放在传送带左端,物块与传送带之间的动摩擦因数=0.5(g10m/s2)

(1) 物块运动到传送带右端的速度大小.

(2) 若该传送带安装成与水平地面成=370倾角,以同样的速率顺时针转动.将该物块无初速度地放上传送带顶端,分析并求出物块运动到传送带底端的速度大小

(3)在第(2)中,若传送带逆时针转动,其他条件均不变,试分析计算物块到达底端的速度大小.

【答案】(1)10m/s(2)12m/s(3)8m/s

【解析】

(1)物体放上传送带后,根据牛顿第二定律:μmg=ma
a=μg=5m/s2
能达到共速,则时间
s=t=10m<L之后匀速,所以最大速度为v=10m/s;
(2)在顶端释放后,mgsinθ+μmgcosθ=ma1
代入数据解得:a1=10m/s2,方向向下
达到与带相同速度时,s==5m<L
之后:因为μ<tgθ=0.75,物块继续加速,根据牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得:a2=2m/s2,方向向下;
v12-v2=2a2(L-s)

解得:v1=12m/s

(3)若传送带逆时针传动,物块受到摩擦力向上,则物体一直以加速度a2=2m/s2加速运动,到达底端速度:

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