题目内容
【题目】如图所示,通过一个定滑轮用轻绳两端各栓接质量均为m的物体A、B(视为质点),其中连接物体A的轻绳水平(绳足够长),物体A的下边放一个足够长的水平传送带,其顺时针转动的速度恒定为v,物体A与传送带之间的动摩擦因数为0.25;现将物体A以2v0速度从左端MN的标志线冲上传送带,重力加速度为g。
(1)若传送带的速度v=v0时,求:物体A刚冲上传送带时的加速度;
(2)若传送带的速度v=v0时,求:物体A运动到距左端MN标志线的最远距离;
【答案】(1)(2)
【解析】
若传送带的速度v=v0时,物体A的速度大于传送带的速度,受到的摩擦力的方向向左,同时受到向左的拉力,对A和B,分别运用牛顿第二定律列式,即可求出加速度。加速度a1向右做匀减速运动,直到速度减为v,接着以加速度a2向右做匀减速运动,直到速度减为0,最后又向左做加速运动。根据牛顿第二定律和运动学公式求解即可;B的位移大小与A的位移大小相等。
:(1)设物体A向右减速到v0时的加速度为a1,由牛顿第二定律得:
对物体A有:T+μmg=ma1
对物体B有:mg-T=ma1
联立解得加速度的大小:
(2)物体A向右减速到v0时的位移为x1,有:
解得:
当物体的速度小于v0时,物体A受向右的滑动摩擦力向右减速运动,对物体A有:
对物体A有:T-μmg=ma2
对物体B有:mg-T=ma2
联立解得加速度的大小:
物体A向右由v0减速到零时的位移为x2,有:
解得:
物体A运动到距左端MN标志线的最远距离:
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