如图所示为一皮带传动装置,两个转轮半径相同,相距d=6.0m,皮带与水平方向的夹角θ=30°.转轮顺时针转动使皮带以v=

1个回答

  • 解题思路:根据

    v

    2

    v

    0

    2

    =2ax

    可求加速度,然后根据牛顿第二定律可求摩擦力,从而判断出当达到共同速度后物体的运动状态,根据位移时间公式求出时间即可.

    由x=

    v+v0

    2t得:

    从开始到达到共同速度所用时间为:t1=

    2x

    v=

    2×1

    4s=0.5s

    根据v2−v02=2ax得小滑块匀加速度运动的加速度为:

    a=

    v2

    2x=

    42

    2×1m/s2=8m/s2 ①

    此过程物体受力分析如图所示:

    根据牛顿第二定律得:mgsin30°+μmgcos30°=ma ②

    ①②联立得:μ=

    3

    5<tan30°=

    3

    3

    所以当达到共同速度时,物体继续以不同的加速度做匀加速直线运动,

    由牛顿第二定律得:

    a′=

    mgsin30°−μmgcos30°

    m=gsin30°-μgcos30°=10×

    1

    2−

    3

    5×10×

    3

    2m/s2=2m/s2

    根据x=v0t+

    1

    2at2得:

    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: 解决本题的关键是正确判断出摩擦力方向,正确受力分析,理清小滑块的运动情况,通过牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

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