如图所示,质量20kg的物体从光滑斜面上高度m处释放,到达底端时水平进入水平传送带(不计斜面底端速度大小的损失,即在斜面底端速度方向迅速变为水平,大小不变),传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速率为3 m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数0.1. 物体冲上传送带后就移走光滑斜面.(g取10 m/s2).
1.若两皮带轮AB之间的距离是6 m,物体将从哪一边离开传送带?
2.若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,求M和传送带间相对位移.
答案:
1.
2.
【解析】(1)物体从斜面上匀加速下滑,有a=gsinθ 又
解得物体滑到底端时的速度
以地面为参照系,物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小为
物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零,对地向右发生的位移为
(2分) 表面物体将从右边离开传送带。
(2)以地面为参考系,若两皮带轮间的距离足够大,则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止,从传送带左端掉下,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小为
取向右为正方向,物体发生的位移为
物体运动的时间为
这段时间内皮带向左运动的位移大小为
物体相对于传送带滑行的距离为