解题思路:(1)行李在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度,和传送带一起做匀速直线运动,根据运动学公式分别求出匀加速运动和匀速直线运动的时间,即可得出行李由A运动到B的时间.
(2)若行李一直做匀加速运动,运动的时间最短,传送带的最小速度等于行李匀加速运动B点的速度.
(1)设行李做匀加速运动的时间为t1,位移为s1,匀速运动时间为t2,位移为s2,由题意知行李加速运动的末速度v=1m/s,则由匀加速直线运动规律v=at1和2as1=v2得:
t1=
v
a=1s,s1=
v2
2a=0.5m
又由匀速运动规律得:s2=L-s1=vt2=1.5m
解之得:t2=1.5s
则t=t1+t2=2.5s
故行李由A运动到B的时间为2.5s.
(2)行李从A一直匀加速运动到B时,传送时间最短.则
L=
1
2atmin2
代入数值得:tmin=2s
传送带对应的运行速率vmin=atmin
代入数值,解得vmin=2m/s
故行李从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;匀速直线运动及其公式、图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
考点点评: 解决本题的关键会根据受力判断行李的运动情况,以及知道当行李一直做匀加速直线运动,运行时间最短.