如图2-28,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?
◎ 题目
如图2-28,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少? |
◎ 答案
传送10m所需时间为t=0.4+4.8=5.2s |
◎ 解析
【错解】由于物体轻放在传送带上,所以v0=0,物体在竖直方向合外力为零,在水平方向受到滑动摩擦力(传送带施加),做v0=0的匀加速运动,位移为10m。 据牛顿第二定律F=ma有f=μmg=ma,a=μg=5m/s2 【错解原因】上述解法的错误出在对这一物理过程的认识。传送带上轻放的物体的运动有可能分为两个过程。一是在滑动摩擦力作用下作匀加速直线运动;二是达到与传送带相同速度后,无相对运动,也无摩擦力,物体开始作匀速直线运动。关键问题应分析出什么时候达到传送带的速度,才好对问题进行解答。 【分析解答】以传送带上轻放物体为研究对象,如图2-29在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做v0=0的匀加速运动。 据牛二定律F=ma 有水平方向:f="ma " ① 竖直方向:N-mg="0 " ② f="μN " ③ 由式①,②,③解得a=5m/s2 设经时间tl,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式 v0=v0+at ④ 解得t1=0.4s 物体位移为0.4m时,物体的速度与传送带的速度相同,物体0.4s后无摩擦力,开始做匀速运动 S2=v2t2 ⑤ 因为S2=S-S1=10—0.4=9.6(m),v2=2m/s 代入式⑤得t2=4.8s 则传送10m所需时间为t=0.4+4.8=5.2s。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图2-28,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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。- 最新内容
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