如图11所示,传送带与地面的倾角θ=37°,从A到B长度为16m,传送带以10m/s的速率逆时针转动,在传送带上端A处无速度地放一个质量为0.5kg的物体。它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所需的时间是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
这道题我列了图中三个方程后就做不下去了,请帮忙解决一下。
【分析】物体放在传送带上后,开始阶段,传送带的速度大于物体的速度,传送带施加给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力,物体由静止开始加速下滑,受力分析如图(a)所示;当物体加速至与传送带速度相等时,由于μ<tanθ,物体在重力作用下将继续加速,此后物体的速度大于传送带的速度,传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,物体继续加速下滑,受力分析如图(b)所示。综上可知,滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”。
开始阶段由牛顿第二定律,得
mgsinθ+μmgcosθ=ma1,
a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为
t1=v/a1=1s,
发生的位移为s=a1t12=5m<16m,
可知物体加速到10m/s时仍未到达B点。
第二阶段的受力分析如图(b)所示,应用牛顿第二定律,有
mgsinθ-μmgcosθ=ma2,
所以a2=2m/s2
设第二阶段物体滑动到B端的时间为t2,则
LAB-s=vt2+a2t22
解得t2=1s,t2′=-11s(舍去)
故物体经历的总时间t=t1+t2=2s
【点评】这是一道倾斜传送带的问题,解此类题的关键就是要注意摩擦力突变的问题,即当物体随传送带被加速,物体的速度小于皮带的速度时,摩擦力沿传送带向下,当物体的速度等于传送带的速度瞬间,摩擦力为零,随后物体受的摩擦力变向,沿传送带向上。
从上述例题还可以总结出,皮带传送物体所受摩擦力,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。在求解传送带类的问题时,一定要注意皮带传送物体时物体所受的摩擦力大小和方向的突变,不注意这一点就很容易出错。
鼋菜大人
恩载铭记
参考资料:http://xkwq.e21.cn/e21sqlimg/files//20060328/fff20060328170336_532271511.doc
高一物理牛顿定律问题
传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,物体继续加速下滑,受力分析如图(b)所示。综上可知,滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”。开始阶段由牛顿第二定律,得 mgsinθ+μmgcosθ=ma1,a1=gsinθ+μgcosθ=10m\/s2 物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为...
高一物理 关于牛顿运动定律的问题(要过程)
1、F-f=ma 40-30=5*a a=2m\/s^2 要求能滑到顶端,则撤掉F时,至少要走过斜面的一半,有:v=at vt\/2=L\/2 t=√6 s.2、M与m保持相对静止,对整体分析有:F=(M+m)a a=F\/(M+m)对m分析,重力mg与斜面的支持力N的合力提供加速度,则有:mgtanθ=ma F=(M+m...
高一物理、牛三定律的题。
答案: A、C 都是正确答案。解答:Case 1 : 假设地面光滑,外力F作用于A,A、B之间的作用力大小为F2 对物体A,在水平面上立牛顿第二方程:F - F2 = ma 对物体B,也在水平面立牛顿第二方程:F2 = ma (因为没有脱离,A、B的加速度相等)联立解得,F = 2ma = 2F2 所以,A 正确。
高一物理牛顿定律题目【【【
竖直方向:FN=mg+Fsin37°=200+120=320N 水平方向:μFN=Fcos37° μ=160\/320=0.5 斜上方拉木箱 竖直方向:FN‘=mg-Fsin37°=200-120=80N 水平方向:Fcos37°-μFN’=ma a=6m\/s²
高一物理牛顿第二定律解决问题
一个竖直向上的拉力F2=F拉*sin37=30牛 摩擦力f==uN=u(mg-F2)=0.2*(10*10-30)=14(牛)根据牛顿第二定律F合=ma可知 F1-f=ma 则物体的加速度a=(F1-f)\/m=(40-14)\/10=2.6(m\/s^2)(2)根据速度公式vt=v0+at可知 vt=v0+at=2.6*5=13(m\/s)
高一物理题牛顿定律的计算问题
先是匀速运动,拉力等于摩擦力,即f=F=8N 撤去拉力后,只有摩擦力f, 摩擦力的大小与撤去外力之前相等,f=8N f=ma, a=f\/m=8\/2=4m\/s^2 取速度方向为正,v0=10m\/s 则a=-4m\/s^2, 末速度为零,设运动时间为t,则有:v=v0+at, t=10\/4=2.5s 4s内的位移即为2.5s...
谢谢。一道高一物理题,与牛顿定律有关。谢谢
1.做加速度减小的加速运动,最后匀速。2.当阻力等于自身重力时,做匀速直线运动 mg=k*v^2 解得v=6m\/s
一道高一物理题,牛顿定律。求解
二者的合力为T 水平向左 大小为ma 将G和T矢量合成即可得到F’ (F与F‘大小相等,方向相反)因此杆对小球的作用力F=根号(G^2+T^2)=根号((mg)的平方+(ma)的平方)由牛顿第三定律可知 杆对小球的作用力等于小球对杆的作用力 因此小球对杆的作用力为根号((mg)的平方+(ma)的平方)...
[追加]高一物理一道,关于牛顿运动定律
第一题,设物理的质量为m,由题意知物体的所受到的重力为W=mg=80 N,则m=W\/g=80\/10=8 kg (1)当电梯加速下降时弹簧秤的示数为60N,则F=60N,加速度a向下 根据牛顿第二定律有 W-F=ma ,可得a=(W-F)\/m=2.5 m\/s^2 方向竖直向下 (2)若这个电梯以同样大小的加速度上升,则a=2....
一道高一物理题(关于牛顿运动定律)
分析:猫本来应以一定加速度下滑,但由于跑步时木板对它的摩擦力抵消了,所以保持相对斜面不动,根据牛3定律,木板受到同样大小的摩擦力,加上它受到的重力,就是合外力。设猫质量m,那么受到的重力沿斜面分力为mgsina,即摩擦力为mgsina。木板受重力沿斜面分力为2mgsina,所以木板沿斜面所受力为3mgsina...