题目内容
【题目】如图所示,传送带与水平面的夹角θ=37°,并以v=10 m/s的速率逆时针转动,在传送带的A端轻轻地放一小物体.若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,传送带A端到B端的距离L=16 m,则小物体从A端运动到B端所需的时间为多少?(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
【答案】2s
【解析】
传送带沿逆时针方向转动时,物体的受到的摩擦力的方向会发生变化,根据摩擦力变化前和变化后的不同的受力,求出加速度的大小,然后应用运动学公式求出物体的运动时间;
解:物体放上传送带后,开始一段时间,物体的速度小于传送带的速度,此时其运动的加速度为:
代入数据得:
这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s为止,其对应的时间和位移分别为:
物体速度大于传送带速度后,物体相对于传送带向下运动,则此后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,由于,因此该物体继续向下做匀加速直线运动,其加速度大小为:
代入数据得:
后面一段物体运动的位移:,设后面一段运动的时间为t2,则:
代入数据解方程得:(舍去)
所以:
即物体从A到B需要的时间为2s
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