水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站,用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查.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v=1m/s的恒定速率運(yùn)行.旅客把行李無(wú)初速度地放在A處,設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,AB間的距離為2m,g取10m/s2.若乘客把行李放到傳送帶的同時(shí)也以v=1m/s的恒定速度平行于傳送帶運(yùn)動(dòng)去B處取行李,則(  )
分析:行李在傳送帶上先加速運(yùn)動(dòng),然后再和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出時(shí)間.若行李一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短.
解答:解:A、B、C:由牛頓第二定律,得 μmg=ma得 a=1m/s2.設(shè)行李做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,行李加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v=1m/s.由v=at1 代入數(shù)值,得t1=1s,勻加速運(yùn)動(dòng)的位移大小為
x=
1
2
a
t
2
1
=0.5m,勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=
L-x
v
=1.5s,行李從A到B的時(shí)間為t=t1+t2=2.5s.
而乘客一直做勻速運(yùn)動(dòng),從A到B的時(shí)間為t=
L
v
=2s.故乘客提前0.5 s到達(dá)B.故AC錯(cuò)誤,B正確.
D、若行李一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短.由L=
1
2
a
t
2
m
,解得,最短時(shí)間tm=2s.故D正確.
故選BD
點(diǎn)評(píng):該題考查是的傳送帶問(wèn)題,行李在傳送帶上先加速運(yùn)動(dòng),然后再和傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),若要時(shí)間最短,則行李一直做勻加速運(yùn)動(dòng).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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傳送帶是一種常用的運(yùn)輸工具,它被廣泛地應(yīng)用于礦山、碼頭、貨場(chǎng)等生產(chǎn)實(shí)際中,在車(chē)站、機(jī)場(chǎng)等交通場(chǎng)所它也發(fā)揮著巨大的作用.如圖所示為車(chē)站使用的水平傳送帶裝置模型,繃緊的傳送帶水平部分AB的長(zhǎng)度L=5m,并以V=2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的旅行包輕輕地?zé)o初速地放在傳送帶的A端,已知旅行包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.求:
(1)旅行包在傳送帶上從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間;
(2)若要旅行包在傳送帶上從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間最短,則傳動(dòng)速度的大小應(yīng)滿足什么條件?(g=10m/s2

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傳送帶是一種常用的運(yùn)輸工具,被廣泛應(yīng)用于礦山、碼頭、貨場(chǎng)、車(chē)站、機(jī)場(chǎng)等.如圖所示為火車(chē)站使用的傳送帶示意圖.繃緊的傳送帶水平部分長(zhǎng)度L=5 m,并以v0=2 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的旅行包無(wú)初速度地輕放在傳送帶的左端,已知旅行包與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2。
(1)求旅行包經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)傳送帶的右端.
(2)若要旅行包從左端運(yùn)動(dòng)到右端所用時(shí)間最短,則傳送帶速度的大小應(yīng)滿足什么條件?最短時(shí)間是多少?

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