分析 (1)對行李進(jìn)行受力分析,求出受到的摩擦力的大小,然后又牛頓第二定律即可求出加速度;
(2)行李在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到傳送帶的速度,和傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)傳送帶的速度是1m/s時(shí),仍然是先做勻加速再做勻速,從A到B的時(shí)間是勻加速和勻速的總時(shí)間
(4)若行李一直做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短,傳送帶的最小速度等于行李勻加速運(yùn)動(dòng)B點(diǎn)的速度.
解答 解:(1)行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)滑動(dòng)摩擦力大小f=μmg=0.1×40=4N
根據(jù)牛頓第二定律$a=\frac{f}{m}=\frac{4}{4}=1m/{s}_{\;}^{2}$
(2)當(dāng)行李速度與傳送帶速度相等時(shí),用時(shí)${t}_{1}^{\;}$,${t}_{1}^{\;}=\frac{v}{a}=\frac{4}{1}s=4s$
勻加速運(yùn)動(dòng)的位移${x}_{1}^{\;}=\frac{v}{2}{t}_{1}^{\;}=\frac{4}{2}×4=8m$
勻速運(yùn)動(dòng)的位移${x}_{2}^{\;}=L-{x}_{1}^{\;}=12-8=4m$
勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間${t}_{2}^{\;}=\frac{x}{v}=\frac{4}{4}=1s$
行李從A到B的時(shí)間$t={t}_{1}^{\;}+{t}_{2}^{\;}=4+1=5s$
(3)傳送帶的速度為1m/s時(shí),
勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:${t}_{1}^{′}=\frac{v}{a}=\frac{1}{1}=1s$
勻加速運(yùn)動(dòng)的位移${x}_{1}^{′}=\frac{v}{2}{t}_{1}^{′}=\frac{1}{2}×1=0.5m$
勻加速運(yùn)動(dòng)的位移${x}_{2}^{′}=L-{x}_{1}^{′}=12-0.5=11.5m$
勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間${t}_{2}^{′}=\frac{{x}_{2}^{′}}{v}=\frac{11.5}{1}=11.5s$
行李從A到B的時(shí)間$t′={t}_{1}^{′}+{t}_{2}^{′}=12.5s$
(4)若以最短時(shí)間從A到B,則行李一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
$L=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$
代入數(shù)據(jù):$12=\frac{1}{2}×1×{t}_{\;}^{2}$
解得:$t=2\sqrt{6}s$
根據(jù)速度公式$v=at=1×2\sqrt{6}=2\sqrt{6}m/s$
傳送帶的速度至少為$2\sqrt{6}m/s$
答:(1)行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小4N與加速度大小$1m/{s}_{\;}^{2}$;
(2)行李從A到B的時(shí)間5s;
(3)如上題若傳送帶的速度v=1m/s,行李從A到B的時(shí)間是12.5s
(4)如上題若行李以最短的時(shí)間從A傳送到B,傳送帶的速度至少應(yīng)為$2\sqrt{6}m/s$
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)受力判斷行李的運(yùn)動(dòng)情況,以及知道當(dāng)行李一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)行時(shí)間最短
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 前4s路程為50m | B. | 前4s位移為40m,方向向下 | ||
C. | 前4s位移為40m,方向向上 | D. | 第4s位移為5m,方向向上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 速率是標(biāo)量,速度是矢量 | |
B. | 速度的大小就是速率 | |
C. | 速度不變的運(yùn)動(dòng)就是勻速直線運(yùn)動(dòng) | |
D. | 速率不變的運(yùn)動(dòng),其速度也一定不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小郭對足球做的功等于$\frac{1}{2}$${mv}_{A}^{2}$+mgh | |
B. | 足球在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為$\frac{1}{2}$${mv}_{A}^{2}$-mgh | |
C. | 足球在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為$\frac{1}{2}$${mv}_{A}^{2}$-mgh | |
D. | 足球從A點(diǎn)飛向B點(diǎn)的過程中.損失的機(jī)械能為$\frac{1}{2}$${mv}_{A}^{2}$-mgh |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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