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如图所示,传送带以恒定速度υ=3m/s向右运动,AB长L=3.8m,质量为m=5kg的物体,无初速地放到左端A处,同时用水平恒力F=25N向右拉物体,如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,求:物体从A到B
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如图所示,传送带以恒定速度υ=3m/s向右运动,AB长L=3.8m,质量为m=5kg的物体,无初速地放到左端A处,同时用水平恒力F=25N向右拉物体,如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,求:物体从A到B所需时间.(重力加速度g=10m/s2)
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答案和解析
刚开始将木块无初速地放到皮带左端A处,由于皮带向右运动,故木块受到向右的滑动摩擦力,木块还受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有
F+μmg=ma1
解得a1=
+μg=
+0.25×10=7.5m/s2
木块的速度增加到等于皮带传送速度的时间设为t,根据运动学公式,有
v=a1t1
x1=
代入数据解得
t1=0.4s
x1=0.6m
接下来,摩擦力变为向左,物体继续加速,直到掉下皮带为止
根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma2 ①
根据位移时间公式,有
L-x1=vt2+
at22 ②
由①②两式解得
a2=2.5m/s2
t2=0.8s
故总时间
t=t1+t2=1.2s
即物体从A到B所需时间为1.2s.
F+μmg=ma1
解得a1=
F |
m |
25 |
5 |
木块的速度增加到等于皮带传送速度的时间设为t,根据运动学公式,有
v=a1t1
x1=
v2 |
2a1 |
代入数据解得
t1=0.4s
x1=0.6m
接下来,摩擦力变为向左,物体继续加速,直到掉下皮带为止
根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma2 ①
根据位移时间公式,有
L-x1=vt2+
1 |
2 |
由①②两式解得
a2=2.5m/s2
t2=0.8s
故总时间
t=t1+t2=1.2s
即物体从A到B所需时间为1.2s.
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