Question

（2013?開封一模）如圖所示為一傳送帶裝置，其中AB段是水平的，長度L_AB=5m，傾角為θ=37°，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v=4m/s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)μ=0.5，重力加速度g=l0m/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．

Answer 1

分析：（1）件剛放在水平傳送帶上進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解；
（2）由動(dòng)能定理求解工件上升的最大高度．

解答：解：（1）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：μmg=ma₁
解得：a₁=μg=5 m/s²
經(jīng)t₁時(shí)間與傳送帶的速度相同，則：t₁=

v

a1

=0.8 s
前進(jìn)的位移為：x₁=

1

2

a₁t₁²=1.6 m
此后工件將與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，用時(shí)：t₂=

LAB-X1

v

=0.85s
所以工件第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間：t=t₁+t₂=1.65s
（2）設(shè)工件上升的最大高度為h，由動(dòng)能定理得：
（μmgcos θ-mgsin θ）?

h

sinθ

=0-

1

2

mv²
解得：h=2.4 m
答：（1）工件第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間為1.65s；
（2）工件沿傳送帶上升的最大高度為2.4m．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵分析清楚工件的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)牛頓第二定律求解出加速過程的加速度，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能定理列式求解．