题目内容
【题目】一传送带装置如下图所示，其中AB段是水平的，长度LAB＝4m，BC段是倾斜的，长度lBC＝5 m，倾角为θ＝37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v＝4 m/s的恒定速率顺时针运转．已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2．现将一个工件（可以看作质点）无初速度地放在A点，求：
（1）工件第一次到达B点所用的时间：
（2）工件沿传送带上升的最大位移；
（3）工件运动了23 s时所在的位置
【答案】(1) 
(2) 
（3）
【解析】试题分析：（1）由牛顿第二定律得μmg＝ma1
解得a1＝μg＝5 m/s2
经t1时间与传送带的速度相同，则t1＝＝0.8 s
前进的位移为x1＝a1＝1.6 m
此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，用时
工件第一次到达B点所用的时间t＝t1＋t2＝1.4 s
（2）上升过程中受到摩擦力
，重力沿斜面向下分力
，加速度
；由公式
，及
解得h＝2.4 m
（3）工件沿传送带向上运动的时间为t3＝＝2 s
此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同，在传送带的水平段运动时的加速度也相同，故工件将在传送带上做往复运动，其周期为T，T＝2t1＋2t3＝5.6 s
工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分，且速度变为零所需时间t0＝2t1＋t2＋2t3＝6.2 s
而23 s＝t0＋3T
这说明经23 s工件恰好运动到传送带的水平部分，且速度为零．
故工件在A点右侧，到A点的距离
x＝LAB－x1＝2.4 m
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