解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出物块在斜面上的加速度,再根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物块滑到底端B的速度大小.
(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物块滑到底端的时间,通过对物体受力分析,判断出物块在传送带上的运动情况,根据运动学公式求出在传送带上运动的时间,两个时间之和即为物块从释放至到达传送带左端A所用的时间.
(1)物块在斜面上无初速下滑过程,加速度为a1,
由牛顿第二定律:mgsinθ-umgcosθ=ma1
到达斜面底端的速度为v1,有:v12=2a1s
解得:v1=2m/s
(2)到达斜面底端用时t1,
有:v1=a1t1
解得:t1=1s
设物块在传送带上匀减速到与传送带同速过程,加速度为a2,对地位移为s2,用时t2
μmg=ma2
v2-v12=-2a2s2
s2=
v21−v2
2a2=0.3m<L
减速运动时间为t2,
v=v1-a2t2
解得:t2=0.2s
此后物块匀速运动至左端,用时t3
vt3=L-s2
解得:t3=1.7s
运动至左端用时t=t1+t2+t3=2.9s.
答:(1)物块滑到斜面底端B的速度大小为2m/s.
(2)物块从释放至到达传送带左端A所用的时间为2.9s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,根据物体的受力,通过牛顿第二定律求出加速度,再通过运动学公式求出运动学中所求的量.