问题 问答题

如图所示,A、B两轮间距为L=3.25m,套有传送带,传送带与水平方向成α=30°角,传送带始终以2m/s的速率运动.将一物体轻放在A轮处的传送带上,物体与传送带间的滑动摩擦系数为μ=

3
/5,g取10m/s2.则:

(1)物体从A运动到B所需的时间为多少?

(2)若物体与传送带间的滑动摩擦系数为μ=

3
2
,物体从A运动到B所需的时间为多少?

答案

(1)根据牛顿第二定律得:mgsin30°+μmgcos30°=ma1

          初始加速度a1=g(sin30°+μcos30°)=8m/s2      

          第一段匀加速直线运动的位移s1=

v2
2a
=0.25m   时间t1=
v
a
=0.25s

          同理第二段加速度a2=g(sin30°-μcos30°)=2m/s2       

          第二段位移s2=L-s1=3m       s2=vt2+

1
2
a2
t22
  t2=1s

             故t=t1+t2=1.25s            

    (2)根据牛顿第二定律得:mgsin30°+μmgcos30°=ma

     初始加速度a=g(sin30°+μcos30°)=12.5m/s2

     第一段匀加速直线运动的位移s1=

v2
2a
=0.16m   时间t1=
v
a
=0.16s     

     当物体与传送带速度相同的瞬间,由于mgsin30°<μmgcos30°    物体与传送带相对静止,一起匀速运动

     则第二段位移s2=L-s1=3.09m       t2=

s2
v
=1.545s     

     故t=t1+t2=1.705s        

答:(1)物体从A运动到B所需的时间为1.25s.

    (2)若物体与传送带间的滑动摩擦系数为μ=

3
2
,物体从A运动到B所需的时间为1.705s.

单项选择题
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