解题思路:(1)根据滑动摩擦力大小公式求出滑动摩擦力的大小,根据牛顿第二定律求出加速度的大小.
(2)行李在传送带上先做匀加速直线运动,达到传送带速度后做匀速直线运动,根据速度时间公式求出匀加速直线运动的时间.
(3)当行李一直做匀加速直线运动时,所用时间最短,根据位移时间公式求出最短的时间,结合速度时间公式求出传送带对应的最小速率.
(1)行李所受的摩擦力为:f=μmg=0.1×40N=4N,
根据牛顿第二定律得:a=
f
m=
4
4m/s2=1m/s2.
(2)行李做匀加速直线运动的时间为:t=
v
a=
1
1s=1s.
(3)行李从A处匀加速运动到B处时,传送时间最短.则有:
l=
1
2at2,
解得:tmin=
2l
a=
2×2
1s=2s,
传送带的最小速率为:vmin=atmin=1×2m/s=2m/s
答:(1)行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小为4N,加速度大小为1m/s2.
(2)行李做匀加速直线运动的时间为1s.
(3)行李从A处传送到B处的最短时间为2s,传送带对应的最小运行速率为2m/s.
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: 解决本题的关键知道行李在传送带上的运动规律,结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解.