Question

如图所示，传送带与水平地面的倾角θ为37°，AB长16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动，在传送带上A端无初速放一质量为0.5kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ为0.5．求物块从A运动到B所需要的时间．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

Answer

物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ＜tanθ，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”．
【解析】
开始运动时物体沿传送带向下做匀加速直线运动μmgcosθ+mgsinθ=ma1
a1=10m/s2
设加速到与传送带同速的时间为t1：v=a1t1
t1=1s                                       
此时运动位移：
第二阶段由于mgsinθ＞μFN，故物体继续沿传送带向下做匀加速直线运动
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
a2=2m/s2
设运动到B通过的位移为s2，用时为t2，
则有s2=L-s1=11m 

t2=1s                                             
故从A到B所需时间t=t1+t2
解得t=2s
答：物块从A运动到B所需要的时间为2s．