题目内容
【题目】如图所示,足够宽的水平传送带以v0=2m/s的速度沿顺时针方向运行,质量m=0.4kg的小滑块被光滑固定挡板拦住静止于传送带上的A点,t=0时,在小滑块上施加沿挡板方向的拉力F,使之沿挡板做a=1m/s2的匀加速直线运动,已知小滑块与传送带间的动摩擦因数
,重力加速度g=10m/s2,求:
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(1)t=0时,拉力F的大小及t=2s时小滑块所受摩擦力的功率;
(2)请分析推导出拉力F与t满足的关系式。
【答案】(1)0.4N;
(2)![]()
【解析】(1)由挡板挡住使小滑块静止的A点,知挡板方向必垂直于传送带的运行方向;
t=0时对滑块:F=ma
解得F=0.4N;t=2s时,
小滑块的速度v=at=2m/s摩擦力方向与挡板夹角
,则θ=450
此时摩擦力的功率P=μmgcos450v,
解得
(2)t时刻,小滑块的速度v=at=t,
小滑块所受的摩擦力与挡板的夹角为
由牛顿第二定律
解得
(N)
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