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如图所示。水平传送装置由轮半径均为的主动轮O1和从动轮O2及传送带等构成。两轮轴心相距L=8.0m,轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉,已知面粉袋与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4,这袋面粉中间的面粉可不断地从袋中渗出。
   (1)当传送带以v0==4.0m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用时间为多少?
   (2)要想尽快将这带面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),主动能O1的转速至少应为多大?
   (3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹。这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长(设袋的初速度仍为零)?此时主动轮的转速应满足何种条件?

答案

设面粉袋的质量为m,其在与传送带产生相当滑动的过程中所受的摩擦力f=μmg。故而其加速度为: (1)若传送速带的速度v=4.0m/s,则面粉袋加速运动的时间,在t1时间内的位移为,其后以v=4.0m/s的速度做匀速运动s2=lAB-s1=vt2,解得t2=1.5s,运动的总时间为t=t1+t2=2.5s (2)要想时间最短,m应一直向B端做加速运动,由可得 此时传送带的运转速度为 (3)传送带的速度越大,“痕迹”越长。当面粉的痕迹布满整条传送带时,痕迹达到最长。即痕迹长为△s=2l+2πR=18.0m 在面粉袋由A端运动到B端的时间内,传送带运转的距离 又由(2)中已知(或6.5r/s)

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