Question

如圖所示，有一條沿順時(shí)針方向勻速傳送的傳送帶，恒定速度v＝4 m/s，傳送帶與水平面的夾角θ＝37°，現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn))，與此同時(shí)，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F＝8N，經(jīng)過一段時(shí)間，小物塊上到了離地面高為＝2.4 m的平臺(tái)上。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，（g取10 m/s2， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）.問：

（1）物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間？

（2）若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí)，立即撤去恒力F，計(jì)算小物塊還需經(jīng)過多少時(shí)間離開傳送帶以及離開時(shí)的速度？

Answer 1

（1）1.33s （2）0.85s

【解析】

試題分析：（1）對(duì)物塊受力分析可知，物塊先是在恒力作用下沿傳送帶方向向上做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，直至速度達(dá)到傳送帶的速度，由牛頓第二定律：

計(jì)算得：a1=6m/s2

物塊達(dá)到與傳送帶同速后，對(duì)物塊受力分析發(fā)現(xiàn)，物塊受的摩擦力的方向改向，因?yàn)镕=8N而下滑力和最大摩擦力之和為10N。故不能相對(duì)斜面向上加速。故得：a2=0

得t=t1+t2=

（2）若達(dá)到同速后撤力F，對(duì)物塊受力分析，因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/GZWL/web/STSource/2015071006111662339352/SYS201507100611340458310945_DA/SYS201507100611340458310945_DA.006.png">，故減速上行，得a3=2m/s2

物塊還需t′離開傳送帶，離開時(shí)的速度為vt，則：

v2-vt2=2a3x2，

考點(diǎn)：牛頓第二定律的綜合應(yīng)用。