水平傳送帶被廣泛地應用於機場和火車站,如圖3-3-23所示為一水平傳送帶裝置示意圖.緊繃的傳送帶AB始終保持恆...
問題詳情:
水平傳送帶被廣泛地應用於機場和火車站,如圖3-3-23所示為一水平傳送帶裝置示意圖.緊繃的傳送帶AB始終保持恆定的速率v=1 m/s執行,一質量為m=4 kg的行李無初速度地放在A處,傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動,隨後行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動.設行李與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.1,A、B間的距離L=2 m,g取10 m/s2.(15分)
(1)求行李剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大小;(4分)
(2)求行李做勻加速直線運動的時間;(5分)
(3)如果提高傳送帶的執行速率,行李就能被較快地傳送到B處,求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應的最小執行速率.(6分)
【回答】
(1)滑動摩擦力f=μmg=0.1×4×10 N=4 N,
加速度a=μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2.
(2)行李達到與傳送帶相同速率後不再加速,則
v=at1,t1== s=1 s.
(3)行李始終勻加速執行時間最短,加速度仍為a=1 m/s2,當行李到達右端時,有vmin2
=2aL,vmin== m/s=2 m/s,所以傳送帶對應的最小執行速率為2 m/s.
行李最短執行時間由vmin=a×tmin得tmin== s=2 s(傳送帶模型).
* (1)4 N 1 m/s2 (2)1 s (3)2 s 2 m/s
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題
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