3.如圖所示,傳送帶的水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,bc與水平面的夾角α=37°.一個小物體A與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ=0.25,傳送帶沿圖示的方向運動,速率v=2m/s.若把物體A輕放到a處,它將被傳送帶送到c點,此過程中物體A不會脫離傳送帶.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)物體A從a點被傳送到b點所用的時間.
(2)物體A到達c點時速度大小.

分析 物體在水平傳送帶上先做勻加速直線運動,達到傳送帶速度后做勻速直線運動,在傾斜傳送帶上,由于重力沿斜面方向的分力大于滑動摩擦力,所以物體做勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律求出在水平傳送帶和傾斜傳送帶上的加速度,結(jié)合運動學公式進行求解

解答 解:物體A輕放在a點后在摩擦力作用下向右做勻加速直線運動直到和傳送帶速度相等.在這一過程中有a1=$\frac{μmg}{m}$=μg
x1=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=0.8 m<ab.
經(jīng)歷時間為t1=$\frac{v}{{a}_{1}}=\frac{2}{2.5}$s=0.8 s.
此后隨傳送帶運動到b點的時間為t2=$\frac{{x}_{ab}-{x}_{1}}{v}$=0.6 s.
當物體A到達bc斜面時,由于mgsin 37°=0.6mg>μmgcos 37°=0.2mg.所以物體A將再次沿傳送帶做勻加速直線運動,
其加速度大小為a2=gsin 37°-μgcos 37°=4 m/s2
物體A從a點被傳送到c所用時間為t=t1+t2=1.4 s
物體A在傳送帶bc上所用時間滿足xbc=vt3+$\frac{1}{2}$a2${t}_{3}^{2}$,代入數(shù)據(jù)得t3=1 s.(負值舍去)
則物體A從a點被傳送到c速度為v′=v+a2t3=2+4×1m/s=6m/s
答:(1)物體A從a點被傳送到b點所用的時間為1.4s.
(2)物體A到達c點時速度大小為6m/s

點評 解決本題的關(guān)鍵理清物體在傳送帶上整個過程中的運動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式進行求解,難度中等

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A.3m/s2B.5m/s2C.8m/s2D.10m/s2

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(2)從A點釋放后小球的最大速度.
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①若在OA下方或恰到OA線上,說明理由;
②若能到達OA上方求出經(jīng)過OA線時的速度大。

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15.某物體速度與時間的關(guān)系為v=(6+2t)m/s,則下列說法中正確的是( 。
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9.關(guān)于加速度,以下說法中正確的是( 。
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