题目内容
如图所示,一皮带输送机的皮带以v=13.6 m/s的速率做匀速运动,其有效输送距离AB=29.8 m,与水平方向夹角为θ=37°.将一小物体轻放在A点,物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.1,求物体由A到B所需的时间.(g取10 m/s2)
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解析:物体受力如图所示,当物体开始运动时,受滑动摩擦力沿传送带向下,做加速度为a1的匀加速运动,
a1=
=g(sin37°+μcos37°)=6.8 m/s2
速度增大到v=13.6 m/s所用的时间为t1,
由v=at得t1=
=
s=2 s
位移x1=
=
m=13.6 m
因为重力的下滑分力大于滑动摩擦力,物体运动速度将大于13.6 m/s仍做匀加速运动.
x2=AB-x1=16.2 m
a2=
=g(sin37°-μcos37°)=5.2 m/s2
由x=v0t+
at2得16.2=13.6t2+
×5.2t22解得t2=1 s或t2′=-6.23 s(舍)
∴物体由A到B所需的时间为t=t1+t2=(2+1) s=3 s.
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