Question

水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和車(chē)站的入口安檢處，如下圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v₀=2m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為m=5kg的行李無(wú)初速度地放在左側(cè)傳動(dòng)輪正上方的傳送帶A點(diǎn)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到右側(cè)傳動(dòng)輪正上方的B點(diǎn)．行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，A、B間的距離L=2m，取g=10m/s²．
（1）行李從無(wú)初速度地放在A點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過(guò)程，請(qǐng)描述行李的運(yùn)動(dòng)情況．
（2）求行李從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間t；
（3）畫(huà)出行李從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的v-t圖象．

Answer 1

（1）行李先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到與傳送帶相同速率后不再加速而做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）行李受到的滑動(dòng)摩擦力：f=μmg=0.2×5×10N=10N，
加速度為：a=

f

m

=

μmg

m

=μg=0.2×10m/s²=2m/s²…①
行李勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t₁，位移為x₁，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t₂，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：
v₀=at₁…②
x₁=

1

2

at

21

…③
t₂=

L-x1

v0

…④
又t=t₁+t₂…⑤
聯(lián)立①～⑤并解得：t₁=1s，t=1.5s
（3）行李從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的v-t圖象如圖所示．

答：（1）行李先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到與傳送帶相同速率后不再加速而做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）求行李從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間t為1.5s；
（3）行李從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的v-t圖象如上圖．