Question

水平傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v=1m/s運行，一質量為m=4kg的行李無初速度地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．設行李與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.1，A、B間的距離L=2m，g取10m/s²．求：
（1）行李剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大小；
（2）行李做勻加速直線運動的時間．

Answer 1

分析：（1）行李無初速放上傳送帶，相對于傳送帶向后滑，受到向左的滑動摩擦力大小，根據牛頓第二定律求出加速度的大小．
（2）行李在傳送帶上先做勻加速直線運動，當速度達到傳送帶速度后一起做勻速運動，根據速度時間公式求出勻加速直線的時間．

解答：解：（1）滑動摩擦力f=μmg=0.1×4×10 N=4 N
根據牛頓第二定律得，加速度a=

f

m

=μg=0.1×10 m/s²=1 m/s²
（2）行李達到與傳送帶相同速率后不再加速，則v=at
t=

v

a

=1 s
答：（1）行李剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小為4N，加速度大小為1 m/s²．
（2）行李做勻加速直線運動的時間為1s．

點評：解決本題的關鍵理清行李的運動情況，結合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解．