Question

14．（16分）一傳送帶裝置如圖所示，其中AB段是水平的，長度，BC段是傾斜的，長度，傾角為°，AB和BC在B點(diǎn)通過一段極短的圓弧連接（圖中未畫出圓�。�，傳送帶以的恒定速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)．已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取10 m/s²．現(xiàn)將一個(gè)工件（可看作質(zhì)點(diǎn)）無初速地放在A點(diǎn)，求：

（1）工件第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間；

（2）工件沿傳送帶上升的最大高度；

（3）工件運(yùn)動(dòng)了23 s時(shí)所在的位置．

Answer 1

解：⑴工件剛放在水平傳送帶上的加速度為a₁

由牛頓第二定律得　

解得　　　　                                1分

經(jīng)t₁時(shí)間與傳送帶的速度相同，則                1分

前進(jìn)的位移為                                 1分

此后工件將與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，用時(shí)

                                             1分

所以工件第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間s             1分

（2）設(shè)工件上升的最大高度為h，由動(dòng)能定理

                             _2分

得                                                   _1分

（3）工件沿皮帶向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

                                        _2分

此后由于工件在傳送帶的傾斜段運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相同，在傳送帶的水平段運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度也相同，故工件將在傳送帶上將做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其周期

                                          2分

工件從開始運(yùn)動(dòng)到第一次返回傳送帶的水平部分，且速度變?yōu)榱闼�需時(shí)間

                                          1分

而                                                1分

這說明經(jīng)23s工件恰好運(yùn)動(dòng)到傳送帶的水平部分，且速度為零．

故工件在A點(diǎn)右側(cè)，到A點(diǎn)的距離

                                             2分