Question

20．如圖所示，水平傳送帶保持2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的小物塊輕放在傳送帶的最左端，設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，傳送帶兩端距離為8m，g取10m/s²，則物塊加速過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為5s，當(dāng)物塊與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊所受的摩擦力大小為0．

Answer 1

分析 物體在摩擦力的作用下加速運(yùn)動(dòng)，先根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度，然后假設(shè)一直加速，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速的位移，再判斷物體有沒(méi)有到達(dá)B端，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有到達(dá)B端，接下來(lái)物體做勻速運(yùn)動(dòng)直到B端，分兩個(gè)勻加速和勻速兩個(gè)過(guò)程，分別求出這兩個(gè)過(guò)程的時(shí)間即可；
當(dāng)物塊與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)

解答 解：物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為：
a=μg=1m/s²
物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t₁=$\frac{v}{a}$=$\frac{2}{1}$=2s
勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移x₁=$\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×{2}^{2}$=2m
則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移x₂=L-x₁=8m-2m=6m；
勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t₂=$\frac{{x}_{2}}{v}$=$\frac{6}{2}$=3s
故滑塊從A到B的總時(shí)間為t=t₁+t₂=2s+3s=5s；
當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，所以受到的摩擦力是0．
故答案為：5s   0

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式綜合求解，難度不大．