题目内容
用皮带传送一个质量为m=1 kg的物体,将物体无初速度地放到皮带一端A点,绷紧的皮带始终保持v=3 m/s的速度水平匀速运动.物体与皮带的动摩擦因数为μ=0.2,AB间的距离s=6 m,如图3-6-1所示.求物体从A运动到B需要多少时间?(g取10 m/s2)![]()
图3-6-1
解析:物体是无初速度地放在皮带上面的,最后和皮带一起运动到B点,则物体是相对于地面开始做初速度为零的匀变速直线运动.当物体速度达到与皮带的速度相等时,物体才能相对于皮带静止,并一起做匀速运动.提供物体加速度的力就是皮带对物体的摩擦力.设物体开始加速到AB间的某处时,速度达到3 m/s后和皮带一起做匀速直线运动,其运动总时间即为加速运动时间和匀速运动时间之和.
设物体加速运动的位移为s1,匀速运动的位移为s2,加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,加速度为a,物体加速运动时受到的摩擦力Ff为:Ff=μmg=0.2×1×10 N=2 N;物体的加速度:a=
=2 m/s2;达到速度v需要时间:t1=
=
s=1.5 s;所以:s1=
at2=2.25 m;s2=s-s1=(6-2.25) m=3.75 m;t2=
=1.25 s;则物体从A到B的时间t=t1+t2=2.75 s.
答案:2.75 s
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