题文
如图所示的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把一煤块从A运送到B,A、B相距L=10m,若煤块在A处是由静止放在皮带上,经过6s可以到达B处,求:
(1)煤块在A、B间运动的加速度.
(2煤块在皮带上留下的痕迹的长度.
(3)若改变传送带的速度为另一数值,则到达B的时间亦改变,求煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)煤块从A处无初速度放在传送带上以后,将在摩擦力作用下做匀加速运动,若一直做匀加速直线运动,整个过程的平均速度小于等于v2,因为lt>v2,这表明煤块从A到B先做匀加速运动,后做匀速运动.
设煤块做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1,相对地面通过的位移为x,则有
v=at1,x=at122,x+v(t-t1)=L.
数值代入得a=1 m/s2.
(2)当煤块的速度达到2m/s时,煤块的位移x1=v22a=42×1m=2m.煤块运行的时间t=va=21s=2s.
此时传送带的位移x2=vt=2×2m=4m.
则煤块相对于传送带的位移△x=x2-x1=2m.
所以痕迹的长度为2m.
(3)要使煤块从A到B得时间最短,须使它始终做匀加速直线运动,至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度.
由v2=2aL,得v=2aL=25m/s.
故煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度为25m/s.
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解析
v2
考点
据考高分专家说,试题“如图所示的水平传送带以速度v=2m/s匀.....”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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