一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=

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  • 解题思路:物体放上传送带,由于受到向前的摩擦力,先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度时,做匀速直线运动,根据两段位移之和等于传送带的长度,结合运动学公式可求出匀加速运动的时间.

    当物块始终处于加速状态,此时所用的时间最短,根据运动过程中加速度不变,求出传送带的最小速度.

    当传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,物块仍然做匀加速运动,匀加速运动的时间不变.

    在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则

    [v/2]t1+v(t-t1)=L,

    所以 t1=

    2(vt−L)

    v=

    2×(2×6−10)

    2s=2s.

    为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而 a=[v/t]=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则

    [1/2]at22=L,

    t2

    20s=2

    5s.

    vmin=at2=1×

    20m/s=2

    5m/s.

    传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为2

    5s.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 解决本题的关键会对物块放上传送带进行受力分析,从而判断物块的运动情况.物块轻轻放上传送带后由于受到向前的摩擦力,先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度时,做匀速直线运动.