问题
问答题
一水平传送带足够长,以v1=2m/s的速度匀速运动,将一粉笔头无初速放在传送带上,达到相对静止时产生的划痕长L1=4m.求:
(1)粉笔头与传送带间的动摩擦因数;
(2)若关闭发动机让传送带以a2=1.5m/s2的加速度减速运动,同时将该粉笔头无初速放在传送带上,求粉笔头相对传送带滑动的位移大小L2.(取g=10m/s2)
答案
(1)设粉笔头运动时间t后,速度与传送带速度相等,则
t=v μg
达到相对静止时产生的划痕长L1=4m有:
vt-
at2=vt-1 2
•1 2
t2=4mv μg
解得:μ=0.05
(2)传送带减速运动时,由于a2>μg,故两者不能共速,所以粉笔头先加速到与传送带速度相同,然后以μg的加速度减速到静止.
设两者达到相同速度为v共,由运动等时性得:
=v1-v共 a2 v共 a1
解得:v共=0.5m/s
此过程传送带比粉笔多走的位移为:s1=
-v12-v共2 2a2
=1mv共2 2a1
粉笔头减速到零的过程粉笔头比传送带多走的位移为:s2=
-v共2 2a1
=v共2 2a2
m1 6
所以划痕长度为L2=s1-s2=0.83m.
答:(1)粉笔头与传送带间的动摩擦因数为0.05;
(2)粉笔头相对传送带滑动的位移大小为0.83m.