题目内容

1.如图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行,一质量为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.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离L=2.0m,g取10m/s2.    
(1)求行李刚开始运动时所受的加速度大小;
(2)求行李做匀加速直线运动的时间及运动的总时间.

分析 (1)行李刚开始在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,滑动摩擦力根据公式F=μmg即可求解,由牛顿第二定律可求得加速度;
(2)先求出行李做匀加速运动的时间和位移,剩下的位移内行李做匀速运动,再求出匀速运动的时间即可求解总时间.

解答 解:(1)行李刚开始运动时,根据牛顿第二定律得:
μmg=ma
代入数据解得:a=1m/s2;
(2)行李做匀加速直线运动的时间为:
t1=$\frac{v}{a}$=$\frac{1}{1}$s=1s
匀加速运动发生的位移为:x1=$\frac{v}{2}{t}_{1}$=$\frac{1}{2}×1$m=0.5m
则匀速运动的时间为:t2=$\frac{L-{x}_{1}}{v}$=$\frac{2-0.5}{1}$=1.5s
故总时间为:t=t1+t2=2.5s;
答:(1)行李刚开始运动时所受的加速度大小为1m/s2.
(2)行李做匀加速直线运动的时间是1s,运动的总时间是2.5s.

点评 解决本题的关键是要明确行李在传送带上的运动规律,结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解.

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