Question

【題目】某智能分揀裝置如圖所示，A為包裹箱，BC為傳送帶．傳送帶保持靜止，包裹P 以初速度v0從C滑上傳送帶，當(dāng)P滑至傳送帶底端時(shí)，該包裹經(jīng)系統(tǒng)掃描檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不應(yīng)由A收納，則被攔停在B處，且系統(tǒng)啟動(dòng)傳送帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將包裹送回C處．已知v0=3m/s，包裹P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，傳送帶與水平方向夾角θ=37，傳送帶BC長(zhǎng)度L=10m，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：

（1）包裹P沿傳送帶下滑過(guò)程中剛到達(dá)B時(shí)的速度大小；

（2）若傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)速度v=2m/s，包裹 P經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間從B處由靜止被送回到C處；

（3）若傳送帶從靜止開(kāi)始以加速度a加速轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)寫(xiě)出包裹P送回C處的速度vc與a的關(guān)系式，并畫(huà)出-a圖象．

Answer 1

【答案】(1)1m/s (2)7.5s (3) ,

【解析】

（1）包裹下滑時(shí)有：

得：，方向：沿傳送帶向上；

由B到C過(guò)程：

解得包裹P沿傳送帶下滑過(guò)程中剛到達(dá)B時(shí)的速度大小：；

（2）包裹向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：

得：

當(dāng)包裹的速度達(dá)到傳送帶的速度所用時(shí)間為：

速度從零增加到等于傳送帶速度時(shí)通過(guò)的位移有：

因?yàn)?/span>x<L，所以包裹先加速再勻速，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

則包裹從B處到C處總時(shí)間為：；

（3）若，則包裹相對(duì)傳送帶靜止，一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速位移等于傳送帶的長(zhǎng)度，有：

即：

若，則包裹在傳送帶上有相對(duì)滑動(dòng)，包裹以向上勻加速運(yùn)動(dòng)，有：，即

兩種情況結(jié)合有：

圖像如圖所示：