如图所示,倾角为α的传送带,以一定的速度将送料机送来的料——货物,传送到仓库里.送料漏斗出口P距传送带的竖直高度为H.送料管PQ的内壁光滑且有一定的伸缩性(即,在PQ管与竖直夹角θ取不同值时,通过伸缩其长度总能保持其出口Q很贴近传送带).为使被送料能尽快地从漏斗出口P点通过送料直管运送到管的出口Q点,送料直管与竖直方向夹角应取何值,料从P到Q所用时间最短,最短时间是多少?【8】
如图所示,倾角为α的传送带,以一定的速度将送料机送来的料——货物,传送到仓库里.送料漏斗出口P距传送带的竖直高度为H.送料管PQ的内壁光滑且有一定的伸缩性(即,在PQ管与竖直夹角θ取不同值时,通过伸缩其长度总能保持其出口Q很贴近传送带).为使被送料能尽快地从漏斗出口P点通过送料直管运送到管的出口Q点,送料直管与竖直方向夹角应取何值,料从P到Q所用时间最短,最短时间是多少?【8】
(提示:方法一:作图法,如图,以P为最高点画一个圆,使它恰与传送带相切,切点为Q,那么PQ就是所求的斜面.因为沿其他斜面下滑到达圆周上的时间都相等,所以到达传送带上的时间必大于从P到Q的时间.因为Q为切点,所以半径OQ与斜面垂直,∠QOC=α,又因为△PQO为等腰三角形,所以当送料直管与竖直方向夹角为
时,料从P到Q所用时间最短.方法二:函数法,作P到传送带的垂线,垂线长为h(为定值),垂足为M,设∠MPQ=θ,写出料沿PQ运动所需时间的关系式,然后求最小值,也可得到同样的结论)