如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m．现有一个旅行包（视为质点）以v0=10m/s的初速度向右水平地滑上水平传送带，已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6．本题中g取10m/s2．试讨论下列问题：
①．若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包点将从B端滑落，则包的落地点距B端的水平距离又是多少？
②．设皮带轮顺时针匀速运动，且皮带轮的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？
③．设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离S 随皮带轮的角速度ω变化的图象．
（1）旅行包做匀减速运动，ma=μmg
a=6m/s2
旅行包到达B端速度为v=
=2m/s
-2aLv 20
旅行包离开传送带后做平抛运动，则有：
包从B点到落地点的时间t=2h g
包的落地点距B端的水平距离为s=vt
解得：s=0.6m
（2）当ω1=40rad/s时，皮带速度为v1=ω1R=8m/s
当旅行包速度也为v1=8m/s时，在皮带上运动了位移s=
-v 20 v 21 2a
解得：s=3m＜8m（1分以后旅行包作匀速直线运动，所以旅行包到达B端的速度也为v1=8m/s）
包的落地点距B端的水平距离为s1=v1t
解得：s1=2.4m
（3）皮带轮顺时针匀速转动，若v皮≤2m/s
则旅行包一直做匀减速运动，到达B点的速度为2m/s，
皮带轮的临界角速度为
ω=
=v r
rad/s=10rad/s 2 0.2
所以当ω≤10rad/s时，旅行包落地点距B端的水平距离S总是0.6m，
若物体在传送带上一直做匀加速直线运动，则根据位移-速度公式得：
2as=v2-v02
解得：v=14m/s
即要求v皮≥14m/s，ω=
=70rad/s v r
此时物体到达B点的速度为14m/s
s=vt=14×0.3m=4.2m
所以当ω≥70rad/s时，旅行包落地点距B端的水平距离S总是4.2m，
若2m/s＜v皮＜14m/s时，旅行包先减速运动，速度与传送带相同时做匀速直线运动，
最终速度与传送带速度相同，所以v=ωr
s=vt=0.06ω，图象是一条倾斜的直线
所以画出的图象如图所示．
答：①．包的落地点距B端的水平距离是0.6m；
②．设皮带轮顺时针匀速运动，且皮带轮的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离是2.4m；
③．图象如图所示．