问题 问答题

如图所示,传送带与水平面间的夹角为37°,并以v=10m/s逆时针方向的恒定的速率运行,在传送带的A端无初速的放一个小物体(可视为质点),物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,AB长16m,求:

(1)物体运动过程中速度达到传送带的速度所需的时间;

(2)物体到达B点时的速度大小.

答案

(1)物体开始速度为零,所受摩擦力沿传送带向下,所以物体的加速度为

a1=

mgsin37°+μmgcos37°
m
=g(sin37°+μcos37°)=10m/s2,方向沿传送带向下.

经过时间t1=

v
a1
=1s,物体与皮带速度相同.

此过程物体下滑位移为s1=

1
2
a1
t21

然后物体所受摩擦力向上,将以a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2的加速度加速下滑,经时间t2到达底端,所以有

  s2=16-s1=vt2+

1
2
a2t22

解得t2=1s

所以物体到达底端所需时间为t=t1+t2=2s.

(2)物体到达B点时的速度大小为v′=v+a2t2=10+2×1(m/s)=12m/s

答:

(1)物体运动过程中速度达到传送带的速度所需的时间是2s;

(2)物体到达B点时的速度大小是12m/s.

判断题
多项选择题