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如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下...

如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A→B的长度L=50m,则物体从A到B需要的时间为多少?

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物体在传送带上受到重力、支持力和摩擦力作用先做初速度为0的匀加速直线运动,当速度和传送带速度一样时开始做匀速运动(是否能匀速需要进行判断),根据总位移为50m,可以求出整个运动过程的时间t. 【解析】 物体放上传送带后,开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动,对小物体受力分析如下图所示: 可知,物体所受合力F合=f-Gsinθ 又因为f=μN=μmgcosθ 所以根据牛顿第二定律可得: 此时物体的加速度a===m/s2=1.2m/s2 当物体速度增加到10m/s时产生的位移 x===41.67m 因为x<50m 所以=8.33s 所以物体速度增加到10m/s后,由于mgsinθ<μmgcosθ,所以物体将以速度v做匀速直线运动 故匀速运动的位移为50m-x,所用时间 所以物体运动的总时间t=t1+t2=8.33+0.83s=9.16s 答:物体从A到B所需要的时间为9.16s.
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考点分析:
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某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图1为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量.
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(1)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
次   数123456789
小车加速度a/m•s-21.981.721.481.251.000.750.480.500.30
小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请如图2的方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中空格)
(2)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图 3所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:______
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A.当弹簧压缩至最短时,系统的总动量最小
B.当弹簧压缩至最短时,A、B的动能之和最小
C.弹簧被压缩的过程中系统的总动量不变
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A.6.5 m
B.10 m
C.20 m
D.45 m
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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