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  • 如圖所示,將質量m=1kg的物體A輕放在勻速傳送的傳送帶的a點,已知傳送帶順時針轉動,速度大小v=2m/s,ab=2m,bc=4m,A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.假設物體在b點不平拋而沿皮帶運動,

    如圖所示,將質量m=1kg的物體A輕放在勻速傳送的傳送帶的a點,已知傳送帶順時針轉動,速度大小v=2m/s,ab=2m,bc=4m,A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.假設物體在b點不平拋而沿皮帶運動,且沒有速度損失.求

    (1)物體在ab段運動時間;
    (2)物體從b點運動到c點需多長時間;
    (3)試作出摩擦力大小隨時間變化的圖象.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
    物理人氣:777 ℃時間:2019-08-21 21:23:41
    優(yōu)質解答
    (1)物體A在傳送帶的a點,開始一段時間內收到向前的摩擦力作用做勻加速直線運動,
    摩擦力f1=μmg=0.25×10=2.5N
    加速度為:a1=
    f1
    m
    =μg=0.25×10=2.5m/s2;
    物體做勻加速直線運動的時間為:t1=
    v
    a1
    2
    2.5
    =0.8s,
    勻加速直線運動的位移:s1=
    1
    2
    a1t12
    1
    2
    ×2.5×0.82=0.8m,
    則物體做勻速直線運動的位移為:s2=sab-s1=2-0.8=1.2m,
    勻速運動的時間為:t2=
    s2
    v
    1.2
    2
    =0.6s,此過程中摩擦力為零,
    則ab段的時間t=t1+t2=0.8+0.6=1.4s
    (2)物體在bc段做勻加速直線運動,有受力情況根據(jù)牛頓第二定律可知,這段加速度大小為a2,有:
    ma2=mgsin37°-μmgcos37°
    得:a2=gsin37°-μgcos37°=4m/s2
    由運動學公式有:sbc=vt3+
    1
    2
    a2t32

    即:4=2t3+
    1
    2
    t×4×t32
    解得:t3=1s,此過程中摩擦力f3=μmgcos37°=0.25×10×0.8=2N,
    (3)則摩擦力大小隨時間變化的圖象如圖:

    答:(1)物體在ab段運動時間為1.4s;
    (2)物體從b點運動到c點需多長時間為 1s;
    (3)摩擦力大小隨時間變化的圖象如圖所示.
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