题目
一传送带装置如右图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4 m,BC段是倾斜的,长度lBC=5 m,倾角为θ=37°,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4 m/s的恒定速率顺时针运转.已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2.现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在A点,求:1.工件第一次到达B点所用的时间:2.工件沿传送带上升的最大高度;
答案: 1.t=t1+t2=1.4s2.h=2.4 m解析:(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a1由牛顿第二定律得μmg=ma1 ,解得a1=μg=5 m/s2 经t1时间与传送带的速度相同,则t1==0.8 s,前进的位移为x1=a1t=1.6 m此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时t2==0.6 s所以工件第一次到达B点所用的时间t=t1+t2=1.4s(2)因为μ <tanθ,所以工件减速上滑。设工件上升的最大高度为h,由动能定理得(μmgcos θ-mgsin θ)·=0-mv2 ,解得h=2.4 m