水平傳送帶長(zhǎng)10m,以2m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng),將一粉筆頭A輕輕放上左端后,傳送帶上留下一條長(zhǎng)度為4m的劃線.求
(1)該粉筆從一端被傳送到另一端的時(shí)間?
(2)若使該傳送帶改做初速度不變、加速度大小為1.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零,并且在傳送帶開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),將另一粉筆頭B輕放在傳送帶上,則粉筆頭B停止在傳送帶上的位置與劃線起點(diǎn)間的距離為多少?(g取10m/s2
分析:(1)粉筆頭A在傳送帶上運(yùn)動(dòng),先做勻加速運(yùn)動(dòng),速度和傳送帶相同后做勻速運(yùn)動(dòng),求出兩段時(shí)間即可求解;
(2)若傳送帶做勻減速運(yùn)動(dòng),求出此時(shí)粉筆頭B在傳送帶上留下的劃線長(zhǎng),因傳送帶提供給粉筆的加速度小于傳送帶的加速度,故粉筆相對(duì)傳送帶向前滑,直到兩者速度均減為零,根據(jù)位移關(guān)系即可求解.
解答:解:粉筆頭A在傳送帶上運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度為a,加速時(shí)間為t,則vt-
1
2
at2=4 m,at=2 m/s,所以a=0.5 m/s2
(1)加速時(shí)間:t=
2
0.5
=4s,加速距離:s1=1×4=4m
勻速時(shí)間:t=
6
2
=3s
t=7s
(2)若傳送帶做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)粉筆頭B的加速度時(shí)間為t1,有v1=at1=v-a′t1.所以t1=1 s
此時(shí)粉筆頭B在傳送帶上留下的劃線長(zhǎng)為l1=x傳送帶-x粉筆=1 m
因傳送帶提供給粉筆的加速度大小為0.5 m/s2,小于1.5 m/s2.故粉筆相對(duì)傳送帶向前滑,到兩者速度均減為零時(shí),l2=x粉筆-x傳送帶=
1
6
 m
所以△l=l1-l2=
5
6
m
答:(1)該粉筆從一端被傳送到另一端的時(shí)間為7s;
(2)粉筆頭B停止在傳送帶上的位置與劃線起點(diǎn)間的距離為
5
6
m
點(diǎn)評(píng):該題是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的典型例題,要認(rèn)真分析兩個(gè)物體的受力情況,正確判斷兩物體的運(yùn)動(dòng)情況,要清楚兩者速度相等時(shí)開(kāi)始相對(duì)靜止,兩者間的距離可根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解,難度適中.
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6
6
s將過(guò)另一端,已知μ=0.1,取g=10m/s2

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