问题
填空题
如图所示,有一水平传送带匀速向左运动,某时刻将一质量为m的小煤块(可视为质点)放到长为L的传送带的中点.它与传送带间的动摩擦因数为μ,求:
(1)小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;
(2)要使小煤块留在传送带上的印记长度不超过
,传送带的速度v应满足的条件.L 2
答案
(1)小煤块受到的摩擦力的大小f=μmg,方向水平向左. ①
(2)依题由牛顿第二定律,小煤块的加速度a=
=F m
=μg ②μmg m
设小煤块刚滑到纸带左端时速度正好与传送带速度相等,大小为v
由v=at,得t=
③v μg
小煤块位移s1=
at2 ④1 2
将②、③代入④得s1=
μg•1 2
⑤v2 (μg)2
传送带位移s2=vt ⑥
由空间关系得s2-s1<
⑦ L 2
将⑤、⑥代入 ⑦得vt-
<v2 2μg
得v<L 2
⑧μgL
答:(1)小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小f=μmg,方向水平向左.
(2)传送带的速度v应满足的条件v<
.μgL