问题 计算题

(10分)如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?(g=10m/s2)

答案

5.2s

题目分析:以传送带上轻放物体为研究对象,如下图在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做v0=0的匀加速运动。

据牛顿第二定律:F = ma

有水平方向:f =" ma" ①

竖直方向:N-mg =" 0" ②

f=μN ③

由式①,②,③解得a = 5m/s2

设经时间tl,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式

vt=v0+at ④

解得t1= 0.4s

时间t1内物体的位移m

物体位移为0.4m时,物体的速度与传送带的速度相同,物体0.4s后无摩擦力,开始做匀速运动

S2= v2t2

因为S2=S-S1="10-0.4" =9.6(m),v2=2m/s

代入式⑤得t2=4.8s

则传送10m所需时间为t = 0.4+4.8=5.2s。

点评:学生明确物体在传送带上先做匀加速运动,然后与传送带一起做匀速运动,分两段去求解。

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