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,结合运动学公式求出运动的总时间.

    (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)滑动摩擦力为:F=μmg=8N

    由牛顿第二定律得:F=ma

    代入数值得:a=2m/s2

    (2)设行李做匀加速运动的时间为t1,行李加速运动的末速度为v=2m/s.

    则v=at1

    代入数值得:t1=1s

    匀速运动的时间为t2

    t2=

    l−

    1

    2at12

    v=

    2−

    1

    2×2×1

    2=0.5s.

    运动的总时间为:t=t1+t2=1.5s

    (3)行李从A处匀加速运动到B处时,传送时间最短.则

    l=[1/2]atmin2

    代入数值得:tmin=

    2s=1.4s

    传送带对应的最小运行速率为:vmin=atmin

    代入数值得:vmin=2

    2m/s=2.8m/s

    答:(1)行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小8N,加速度的大小为2m/s2

    (2)行李在传送带上运动的时间为1.5s.

    (3)行李从A处传送到B处的最短时间为1.4s,传送带对应的最小速率为2.8m/s.

    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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