如图所示，水平传送带AB长为20m，传送带以2.0m/s的速度匀速运动。现在A处放一质量为m无初速度的小物体，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为0.4

题文

（12分）如图所示，水平传送带AB长为20m，传送带以2.0m/s的速度匀速运动。现在A处放一质量为m无初速度的小物体，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为0.4；（g=10m/s²）



求：（1）小物体从A运动到B所用的时间为多少？
（2）若要使小物体从A运动到B所用的时间最短，则传送带的速度至少应为多少？

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1) 10.25 s（2）

 

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解析

(1)小物体先做匀加速直线运动,后与皮带同速作匀速直线运动.滑块的加速度为

=

=

      

=" 4"


加速时间

=

      

=

 

=  0.5


加速位移

 =

 

 =" 0.5" m   匀速位移

=

－

="19.5" m
匀速时间

=

 =" 9.75" s   共历时 t=

＋

="10.25" s
(2)要小物体从A到B历时最短,则要求小物体要一直加速,这就要求皮带的速度要大于小物体最终的速度.
小物体如一直加速从A到B历时t


=

 

 =




到B端时小物体速度为




=

=

 


所以传送带最小速度为

 

.
点评：难度中等，对于运动学问题，首先分析物体的运动过程，巧妙利用中间时刻的瞬时速度等于平均速度能使计算变得简单

考点

据考高分专家说，试题“（12分）如图所示，水平传送带AB长为2.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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