题目内容


如图所示,传送带水平部分xab=0.2 m,斜面部分xbc=5.5 m,bc与水平方向夹角α=37°,一个小物体A与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示方向以速率v=3 m/s运动,若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不脱离传送带,经b点时速率不变。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6)求:


(1)物块从a运动到b的时间;
(2)物块从b运动到c的时间。


【知识点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.A2 A8 C2

【答案解析】(1)0.4s;(2)1.5s.解析: (1)物体A轻放在a处后在摩擦力作用下向右做匀加速直线运动

与皮带共速需要发生位移x共== m=0.8 m>0.2m,

物体A从a运动到b:

得:

   (2)到达b点的速度<3m/s

   由牛顿第二定律得:

                     且

                  得:

   物块在斜面上与传送带共速的位移是:

                                 得:

                            时间为:

之后,,物块继续加速下滑

   由牛顿第二定律得:

                      且

                  得:

   设从共速到下滑至c的时间为,由   得:

综上,物块从b运动到c的时间为:

【思路点拨】物体在水平传送带上先做匀加速直线运动,达到传送带速度后做匀速直线运动,在倾斜传送带上,由于重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力,所以物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出在水平传送带和倾斜传送带上的加速度,结合运动学公式进行求解.解决本题的关键理清物体在传送带上整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,难度中等.


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