传送带与水平面夹角为θ=37°,传送带以10m/s的速率沿顺时针方向转动,如图所示.今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,则小物块从A运动到B的时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
传送带与水平面夹角为θ=37°,传送带以10m/s的速率沿顺时针方向转动,如图所示.今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,则小物块从A运动到B的时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
考点:
牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.版权所有
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
物体放上A,开始所受的摩擦力方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移,由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,两者不能保持相对静止,速度相等后,物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上,再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间,从而得出物体从A到达B的时间.
解答:
解:开始阶段,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1 所以:a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1==1s,通过的位移为x1=
=
=5m
由于mgsin37°>μmgcos37°,可知物体与传送带不能保持相对静止.
速度相等后,物体所受的摩擦力沿斜面向上.
根据牛顿第二定律得,=gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2
根据,即
解得t2=1s.
则t=t1+t2=2s.
答:物体从A运动到B的时间为2s.
点评:
解决本题的关键理清物体的运动规律,知道物体先做匀加速直线运动,速度相等后继续做匀加速直线运动,两次匀加速直线运动的加速度不同,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.