题目内容

如图所示，传送带与水平面的夹角α=37°，从顶端A到底端B的长度为31m，传送带以12.4m/s的速率逆时针转动，在顶端A处无初速度地放一个质量为0.5kg的一个物体，它与传带间的动摩擦因数为0.8，物体到达传送带底端B处时通过一个光滑的小圆弧后滑到水平面，（不计物体从传送带滑到水平面上的能量损失），物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体最终停在水平面上C处（图中未画出），求物体从A点滑到C点的时间．
分析：根据牛顿第二定律求出物体在传送带上开始运动时的加速度，判断出物体达到传送带速度后，能否保持相对静止，从而根据运动学公式求出在传送带上运行的时间．根据牛顿第二定律求出物体在水平面上运动的加速度，结合速度时间公式求出在水平面上的运动时间，从而求出总时间．
解答：解：物体刚放上传送带时的加速度a=
mgsinθ+μmgcosθ
m
=gsinθ+μgcosθ=10×0.6+0.8×10×0.8m/s2=12.4m/s2．
物块速度达到传送带速度所需的时间t1=
v
a
=
12.4
12.4
s=1s．
匀加速直线运动的位移x1=
v2
2a
=
12．42
2×12.4
m=6.2m．
因为mgsin37°＜μmgcos37°，所以物体达到传送带速度后能与传送带保持相对静止，一起向下做匀速直线运动．
则匀速直线运动的时间t2=
L-x1
v
=
31-6.2
12.4
s=2s
物块在水平面上的加速度a′=μ2g=5m/s2．
则t3=
v
a′
=
12.4
5
s=2.48s
则总时间t=t1+t2+t3=5.48s．
答：物体从A点滑到C点的时间为5.48s．
点评：解决本题的关键理清物体的运动规律，结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解．
练习册系列答案
相关题目
如图所示为一皮带传送装置，皮带保持匀速率运动，货物由静止放到传送带上，被传送带向下传送，其运动的v-t图象如图乙所示．
解答下列问题（计算中取
2
=1.41，
3
=1.73）：
（l）皮带的速度：
（2）皮带与水半面间的夹角θ及货物与皮带之间的动摩擦因数μ的大小．
（3）如果货物是用麻袋装载的石灰粉，当一件货物被运送后，发现这件货物在皮带上留有一段l=4.0m长的白色痕迹，请由此推断该件货物的传送时间和传送距离．
“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式．某海港的货运码头，就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电，图1所示为皮带式传送机往船上装煤．本题计算中取sin18°=0.31，cos18°=0.95，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10m/s2．
（1）皮带式传送机示意图如图2所示，传送带与水平方向的角度θ=18°，传送带的传送距离为L=51.8m，它始终以v=1.4m/s的速度运行．在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上（可认为煤的初速度为0），煤与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4．求：从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t；
（2）图3为潮汐发电的示意图．左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库．当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电．设某潮汐发电站发电有效库容V=3.6×106m3，平均潮差△h=4.8m，一天涨落潮两次，发电四次．水流发电的效率η1=10%．求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P；
（3）传送机正常运行时，1秒钟有m=50kg的煤从漏斗中落到传送带上．带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率η2=80%，电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦（不包括传送带与煤之间的摩擦）以维持传送带的正常运行．若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？
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“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式．某海港的货运码头，就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电，如图所示为皮带式传送机往船上装煤．本题计算中取sin18o＝0.31，cos18o＝0.95，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g＝10 m/s2．

(1)皮带式传送机示意图如下图所示，传送带与水平方向的角度θ＝18o，传送带的传送距离为L＝51.8 m，它始终以v＝1.4 m/s的速度运行．在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为0)，煤与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4．求：从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t；

(2)下图为潮汐发电的示意图．左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库．当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电．设某潮汐发电站发电有效库容V＝3.6×106 m3，平均潮差Δh＝4.8 m，一天涨落潮两次，发电四次．水流发电的效率η1＝10％．求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P；

(3)传送机正常运行时，1秒钟有m＝50 kg的煤从漏斗中落到传送带上．带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率η2＝80%，电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦(不包括传送带与煤之间的摩擦)以维持传送带的正常运行．若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？

为将货物传送到离地面一定高度的水平台C上，采用如图所示的传送带? 装置进行传送，传送带的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将? 货物由静止放置在传送带底端A处，货物随皮带到达平台C。货物在皮? 带上发生相对滑动时，会留下痕迹。已知每件货物与皮带间的动摩擦因数均为，货物所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带斜面的长度为L。若皮带的倾角、运行速度秒和货物的质量m都可以调节(、L不变)，且始终满足tan <。则以下说法正确的是

A．当速度v一定时，倾角越大，传送时间越短

B．当倾角一定时，若传送带以另一速度运行，则传送时间不可能相同

C．当倾角和速度v一定时，货物的质量m越大，货物与皮带问因摩擦而产生的热量越多

D．当倾角和速度v一定时，货物的质量m越大，皮带上留下的痕迹越长

 

为将货物传送到离地面一定高度的水平台C上，采用如图所示的传送带装置进行传送，传送带的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将 货物由静止放置在传送带底端A处，货物随皮带到达平台C。货物在皮 带上发生相对滑动时，会留下痕迹。已知每件货物与皮带间的动摩擦因数均为，货物所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带斜面的长度为L。若皮带的倾角、运行速度秒和货物的质量m都可以调节(、L不变)，且始终满足tan <。则以下说法正确的是

A．当速度v一定时，倾角越大，传送时间越短

B．当倾角一定时，若传送带以另一速度运行，则传送时间不可能相同

C．当倾角和速度v一定时，货物的质量m越大，货物与皮带问因摩擦而产生的热量越多

D．当倾角和速度v一定时，货物的质量m越大，皮带上留下的痕迹越长

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