问题 计算题

水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s运行。一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2

(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;

(2)求行李做匀加速直线运动的时间;

(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。

答案

解:(1)由“物体无初速地放在A处”得到物体将相对传送带运动,滑动摩擦力方向向右,其大小为

F=μmg=4N

由牛顿第二定律,得a=F/m=1m/s2

(2)设行李做匀加速运动的时间为t,行李加速运动的末速度为v=1m/s

则v=at

即t=(v/a)=1s

(3)当行李从A处到B一直匀加速,则传送时间最短

,有t=2s

传送带对应的最小运行速率为v=at=2m/s

单项选择题 案例分析题
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