如圖所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)為20m,傳送帶以2.0m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在A處放一質(zhì)量為m無初速度的小物體,已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;(g=10m/s2)求:
(1)小物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為多少?
(2)若要使小物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間最短,則傳送帶的速度至少應(yīng)為多少?
解(1)小物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后與皮帶同速作勻速直線運(yùn)動(dòng).
由牛頓第二定律得,滑塊的加速度為:a=
f
m
=
μmg
m
=μg=0.4×10=4m/s2,
加速時(shí)間為:t1=
v
a
=
2
4
=0.5s
加速位移為:s1=
.
v
t1=
v
2
t1=
2
2
×0.5=0.5m<20m,
然后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),勻速位移為:x2=L-x1=20-0.5=19.5m,
勻速時(shí)間為:t2=
x2
v
=
19.5
2
=9.75s
共歷時(shí):t=t1+t2=10.25s;
(2)滑塊在皮帶上一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,
滑塊在皮帶上的加速度為:a=
f
m
=
μmg
m
=μg=0.4×10=4m/s2
小物體如一直加速從A到B歷時(shí)t,則有:L=
1
2
at2
解得時(shí)間為:t=
2L
a
=
2×20
4
=
10
s,
到B端時(shí)小物體速度為:vB=at=4×
10
=4
10
m/s;
所以傳送帶最小速度為4
10
m/s;
答:(1)小物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為10.25s;
(2)若要使小物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間最短,則傳送帶的速度至少應(yīng)為4
10
m/s.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

質(zhì)量為2kg的物體放在光滑的水平桌面上,作用在它上面的兩個(gè)共點(diǎn)力F1=10N、F2=12N,且兩力的方向與桌面平行,物體的加速度大小可能是( 。
A.0.5m/s2B.1m/s2C.11m/s2D.22m/s2

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一平板車質(zhì)量M=100kg,停在光滑水平路面上,車身的平板離地面高h(yuǎn)=1.25m,一質(zhì)量m=50kg的物塊置于車的平板上(可視為質(zhì)點(diǎn)),它到車尾的距離b=1.0m,與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,如圖所示,今對(duì)平板車施一水平向右的恒力,使車向前行駛,結(jié)果物塊從平板車上滑落.物塊剛離開車板的時(shí)刻,車向前行駛的距離s0=2.0m,(不計(jì)路面與平板車間的摩擦,g取10m/s2),求:
(1)水平恒力的大小
(2)物塊剛落地時(shí),落地點(diǎn)到車尾的水平距離s
(3)從開始到落地過程中,分別畫出物塊和小車的水平速度隨時(shí)間的變化圖象.

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如圖所示,以水平地面建立X軸,有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板上,木板長(zhǎng)L=11.5m.已知木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1,m與M之間的摩擦因素μ2=0.9(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).m與M保持相對(duì)靜止共同向右運(yùn)動(dòng),已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為V0=10m/s,在坐標(biāo)為X=21m處有一擋板P,木板與擋板P瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回,而木塊在此瞬間速度不變,若碰后立刻撤去擋板P,g取10m/s2,求:

(1)木板碰擋板P時(shí)的速度V1為多少?
(2)最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)其左端A的位置坐標(biāo)?

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質(zhì)量為1kg的木板B靜止在水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿木板表面水平?jīng)_上木板,如圖甲所示.A和B經(jīng)過1s達(dá)到同一速度,后共同減速直至靜止,v-t圖象如圖乙所示,g=10m/s2,求:

(1)A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1,B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(2)A的質(zhì)量m.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,物塊B疊放在木塊A上,它們一起靜止在水平地面上.已知木塊A質(zhì)量為1Kg,上表面長(zhǎng)度l=2m,上表面與水平地面的高度差h=1.25m,下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4.物塊B的質(zhì)量為0.5Kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2.某時(shí)刻起,對(duì)A施加一個(gè)水平拉力F=13N,使A、B水平向右運(yùn)動(dòng).設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2.并且把B看成質(zhì)點(diǎn).其它所有阻力均不計(jì).試求:
(1)B從A上滑落需要經(jīng)歷的時(shí)間;
(2)B的落地點(diǎn)與A的左端的水平距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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(1)接住前重物下落運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=?
(2)人和吊籃隨“摩天輪”運(yùn)動(dòng)的線速度大小v=?
(3)乙同學(xué)在最低點(diǎn)處對(duì)地板的壓力FN=?

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如圖a、b所示,是一輛公共汽車在t=0和t=2s兩個(gè)時(shí)刻的照片.圖c是這段時(shí)間內(nèi),車?yán)餀M桿上懸掛的一個(gè)拉環(huán)經(jīng)過放大后的圖象,θ為拉繩與豎直方向的夾角.已知:汽車向右運(yùn)動(dòng),且在這段時(shí)間內(nèi)汽車的加速度可認(rèn)為恒定不變,本地的重力加速度為g.則這段時(shí)間內(nèi)汽車做的是______(填“加速”或“減速”)運(yùn)動(dòng),汽車的加速度大小為______m/s2

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