题目内容
14.(16分)一传送带装置如图所示,其中AB段是水平的,长度
,BC段是倾斜的,长度
,倾角为
°,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以
的恒定速率顺时针运转.已知工件与传送带间的动摩擦因数
,重力加速度g取10 m/s2.现将一个工件(可看作质点)无初速地放在A点,求:
(1)工件第一次到达B点所用的时间;
(2)工件沿传送带上升的最大高度;
(3)工件运动了23 s时所在的位置.![]()
解:⑴工件刚放在水平传送带上的加速度为a1
由牛顿第二定律得
解得
1分
经t1时间与传送带的速度相同,则
1分
前进的位移为
1分
此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时
1分
所以工件第一次到达B点所用的时间
s 1分
(2)设工件上升的最大高度为h,由动能定理
2分
得
1分
(3)工件沿皮带向上运动的时间为
2分
此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同,在传送带的水平段运动时的加速度也相同,故工件将在传送带上将做往复运动,其周期
2分
工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分,且速度变为零所需时间
1分
而
1分
这说明经23s工件恰好运动到传送带的水平部分,且速度为零.
故工件在A点右侧,到A点的距离
2分