水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保

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  • 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.

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