如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A端到B端的长度为29m,传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A端到B端的长度为29m,传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,求物体从A端运动到B端所需的时间是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)                  

◎ 答案

3s

◎ 解析


试题分析:在物体运动的开始阶段受力如图(a)所示,由牛顿第二定律,得

mgsinθ+μmgcosθ=ma1,  
此阶段物体的加速度     a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2      
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为 t1=v/a1=1s,      
发生的位移为s1a112=5m<29m,   可知物体加速到10m/s时仍未到达B点。      第二阶段的受力分析如图(b)所示,应用牛顿第二定律,有   mgsinθ-μmgcosθ=ma2,      所以此阶段的加速度为  a2=2m/s2      
设第二阶段物体滑动到B端的时间为t2,则LAB-s1=vt2a222解得t2=2s,t2′=-12s(舍去)故物体经历的总时间t=t1+t2="3s"
点评:难度中等,本题也可归类为多过程问题,根据物体的运动过程判断受力,把整段过程分解为受力不同的各个分过程,在分段处理

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A端到B端的长度为29m,传送带以v0=10m/s的速度沿逆时针方向转动。在传送带上端A处无初速地放置一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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