题目内容
(9′) 传送带被广泛地应用于码头、机场和车站,如图所示为一水平传送带的装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率V=1m/s运行.将一质量m=4kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2.
(1)行李做匀加速直线运动的位移为多少?
(2)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求行李从A处以最短时间传送到B处时传送带对应的最小运行速率.
(3)若行李相对带运动过程能留下痕迹,则带上痕迹多长?
(1)0.5m
(2)2m/s
(3)0.5m
解析:(1)设行李加速度为a,则对行李有 μmg = ma
a=μg=0.1×10 m/s2=l m/s2 (1分)
设行李匀加速的位移为s,则有:s=v2/2a=0.5m (2分)
(2)要使传送的时间最短,可知行李应始终做匀加速运行,所以当行李到
右端刚好等于传送带速度时,传送带速度最小. (1分)
设传送带的最小运行速率为vmin,,则有: (1分)
其中仍有a=lm/s2,所以速率 (1分)
(3)设物对带运行时间为t,由V=at得t=1s (1分)
带前进位移 s´=Vt=1m (1分)
物在带上向右划痕长为s´-s=0.5m (1分)
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