题目内容
如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,A、B为传送带水平部分的最左端和最右端。现有一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度从A端水平地滑上水平传送带。已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.6。(g=10 m/s2 )试求:
(1)若传送带保持静止,旅行包滑到B端时,旅行包的速度为多大?
(2)若皮带轮逆时针匀速转动,传送带转动的速率恒为8m/s,则旅行包到达B端时的速度是多大?
(3)若皮带轮顺时针匀速转动,传送带转动的速率恒为8m/s,则旅行包从A端到达B端所用的时间是多少?
(1)由a=-μg ,2as=v
-v
, ………(2分)
代入数据解得到达B端时旅行包的速度为:v
=2m/s ………(1分)
(2)若皮带轮逆时针匀速转动,旅行包的受力及运动情况与传送带静止时完全相同,故到达B端时其速度也是2m/s。………(3分)
(1) 令旅行包速度从v0=10m/s减速到v1=8m/s所需的时间为t1,则
由v1= v0+at1,代入数据得t1=
s=0.333s。………(1分)
由2as1=v
-v
,代入数据得s1=3m。………12分)
故s1<L=8m,故旅行包先匀减速后匀速运动,……(1分)
设匀速运动过程所需时间为t2,则t2=
=
s=0.625s………(1分)
故旅行包从A端到达B端所用的总时间是:
t总= t1+t2=
s=0.958s。………(1分)
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