Question

（9分）水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v＝1 m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為m＝4 kg的行李無(wú)初速度地放在A(yíng)處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離L＝2 m，g取10 m/s2.

（1）求行李剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大��；

（2）求行李做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率．

Answer 1

（1）4 N 1 m/s2 （2）1 s （3）2 s 2 m/s

【解析】

試題分析：（1）滑動(dòng)摩擦力f＝μmg＝0.1×4×10 N＝4 N，加速度a＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2.

（2）行李達(dá)到與傳送帶相同速率后不再加速，則s.

（3）行李始終勻加速運(yùn)行時(shí)間最短，加速度仍為a＝1 m/s2，當(dāng)行李到達(dá)右端時(shí)，有vmin2

＝2aL，vmin＝＝m/s＝2 m/s，所以傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率為2 m/s.

行李最短運(yùn)行時(shí)間由vmin＝a×tmin得tmin＝s＝2 s

考點(diǎn)：牛頓第二定律的應(yīng)用