题文
如图所示,传送带以恒定速度υ=3m/s向右运动,AB长L=3.8m,质量为m=5kg的物体,无初速地放到左端A处,同时用水平恒力F=25N向右拉物体,如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,求:物体从A到B所需时间.(重力加速度g=10m/s2)
题型:未知 难度:其他题型
答案
刚开始将木块无初速地放到皮带左端A处,由于皮带向右运动,故木块受到向右的滑动摩擦力,木块还受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有
F+μmg=ma1
解得a1=Fm+μg=255+0.25×10=7.5m/s2
木块的速度增加到等于皮带传送速度的时间设为t,根据运动学公式,有
v=a1t1
x1=v22a1
代入数据解得
t1=0.4s
x1=0.6m
接下来,摩擦力变为向左,物体继续加速,直到掉下皮带为止
根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma2 ①
根据位移时间公式,有
L-x1=vt2+12at22 ②
由①②两式解得
a2=2.5m/s2
t2=0.8s
故总时间
t=t1+t2=1.2s
即物体从A到B所需时间为1.2s.
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解析
Fm
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,传送带以恒定速度υ=3m/s向.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的速度与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动的速度公式:
Vt=V0+at。
公式说明:
- 速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
- 通常取初速度v0方向为正方向,加速度a可正可负(正、负表示方向),在匀变速直线运动中a恒定。
①当a与v0同方向时,a>0表明物体的速度随时间均匀增加,如下左图。
②当a与v0反方向时,a<0表明物体的速度随时间均匀减少,如下右图。
3. 速度图象是对速度公式的直观体现.图象斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移。
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