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如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖,繃緊的傳送帶始終保持恒定速率運行,傳送帶的水平部分AB距離水平地面的高度h=0.45m.現有一行李包(可視為質點)由A端被傳送到B端,且傳送到B端時沒有及時取下,行李包從B端水平拋出,不計空氣阻力,g取10m/s2
(1)若行李包從B端水平拋出的初速度v=3.0m/s,求它在空中運動的時間和飛行的水平距離;
(2)若傳送帶始終保持v=3.0m/s的恒定速率向右運行,A、B兩端點間的距離為L=2m,行李包以v0=1.0m/s的初速度從A端向右運動,要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所求出的水平距離,求行李包與傳送帶間的動摩擦因數μ應滿足的條件.
分析:(1)水平拋出做平拋運動,根據高度求出運動的時間,根據時間和初速度求出水平距離.
(2)要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所求的水平距離,則水平拋出的初速度為3m/s,行李包在傳送帶上做勻加速直線運動時,加速度最小應滿足當物塊發生位移L時,速度恰好達到3m/s
解答:解:(1)行李包從B端水平拋出后,做平拋運動,
豎直方向做自由落體運動,
h=
1
2
gt2------(1)
水平方向做勻速直線運動,
x=v t------(2)
代入數據得,所求的時間和水平距離分別為
t=0.3s,x=0.9 m------(3)
(2)要使它從B端飛出的水平距離等于第(1)問所求的水平距離,
則速度應達到   v=3.0m/s-(4)-
2 aL=v2-v02--(5)
代入數據得:a=2 m/s2----(6)
行李包加速運動時受力情況如圖所示,
根據牛頓第二定律得,
F=m a---------(7)
FN-mg=0-----------(8)
又因為
F=μ FN-------(9)
代入數據得:μ=0.20------(10)
故行李包與傳送帶間的動摩擦因數μ應滿足的條件為μ′≥0.2
答:(1)它在空中運動的時間為0.3s,飛行的水平距離0.3m
(2)行李包與傳送帶間的動摩擦因數μ應滿足的條件為μ′≥0.2
點評:解決本題的關鍵知道平拋運動的水平方向和豎直方向上的運動規律,以及知道行李包在傳送帶上的運動情況,結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶的長度為L=8m,傳送帶的上部距地面的高度為h=0.45m,現有一個旅行包(視為質點)以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶.已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數為μ=
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.皮帶輪與皮帶之間始終不打滑.g取10m/s2.討論下列問題:
若傳送帶靜止,旅行包滑到B點時,人若沒有及時取下,旅行包將從B端滑落.則包的落地點距B端的水平距離為多少?

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(2007?萊蕪模擬)如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶的長度為L=8m,A、B為傳送帶水平部分的最左端和最右端.現有一個旅行包(視為質點)以v0=10m/s的初速度從A端水平地滑上水平傳送帶.已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數為μ=0.6.試求:
(1)若傳送帶保持靜止,旅行包滑到B端時,旅行包的速度為多大?
(2)若皮帶輪逆時針勻速轉動,傳送帶轉動的速率恒為8m/s,則旅行包到達B端時的速度是多大?
(3)若皮帶輪順時針勻速轉動,傳送帶轉動的速率恒為8m/s,則旅行包從A端到達B端所用的時間是多少?

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如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶的長度為L=8m,傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0.2m,傳送帶的上部距地面的高度為h=0.45m,現有一個旅行包(視為質點)以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶.已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數為μ=0.6.皮帶輪與皮帶之間始終不打滑,g取10m/s2.討論下列問題:
(1)若傳送帶靜止,旅行包滑到B點時,人若沒有及時取下,旅行包將從B端滑落.則包的落地點距B端的水平距離為多少?
(2)設皮帶輪順時針勻速轉動,若皮帶輪的角速度ω1=20rad/s,旅行包落地點距B端的水平距離為多少?
(3)設皮帶輪順時針勻速轉動,若皮帶輪的角速度為ω,旅行包落地點距B端的水平距離為多少?(結果可以用ω表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶的長度為l=8m,傳送帶的皮帶輪的半徑為r=0.2m,傳送帶的上部距地面的高度為h=0.45m,現有一個旅行包(視為質點)以v0=10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶.已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數為μ=0.6,g=10m/s2.試討論下列問題:
(1)若傳送帶靜止,旅行包滑到B端時,人若沒有及時取下,旅行包將從B端滑落,則包的落地點距B端的水平距離為多少?
(2)設皮帶輪順時針勻速轉動,并設水平傳送帶長度仍為l=8m,旅行包滑上傳送帶的初速度恒為v0=10m/s.當皮帶的角速度ω值在什么范圍內,旅行包落地點距B端的水平距離始終為(1)中所求的距離?若皮帶的角速度ω1=40rad/s,旅行包落地點距B端的水平距離又是多少?

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