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水平傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站,用于對旅客的行李進行安全檢查,如圖為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶AB始終保持υ=1m/s的恒定速率運行.旅客把行李無初速地放在A處,設行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,AB間的距離為2m,g取10m/s2,若乘客把行李放上傳送帶的同時也以υ=1m/s的恒定速度平行于傳送帶運動去取行李,則( 。
分析:把行李無初速放上傳送帶時,行李先做初速度為零的勻加速直線運動,當速度與傳送帶相同時與傳送帶一起做勻速直線運動,根據動量定理和運動學公式研究行李和人運動情況分析它們到達B的時間長短,判斷哪個先到達B.當行李一直做勻加速運動時,到達B的時間最短.
解答:解:
A、B、C把行李無初速放上傳送帶時,行李先做初速度為零的勻加速直線運動,設經過時間t1速度與傳送帶相同.根據動量定理得
   μmgt1=mv,t1=
v
μg
=1s,
此過程行李的位移大小為x=
vt1
2
=
1×1
2
m=0.5m
行李勻速運動的位移為x2=2m-0.5m=1.5m,時間為t2=
x2
v
=1.5s,所以行李到B的時間為t=t1+t2=2.5s
乘客從A運動到B的時間為T=
s
v
=2s,所以乘客提前0.5s到達B.故AC錯誤,B正確.
D、若傳送帶速度足夠大,行李一直做勻加速運動,加速度大小為a=
f
m
=
μmg
m
=μg=1m/s2
設到達B的時間最短時間為tmin,則s=
1
2
a
t
2
min
,代入解得,tmin=2s.故D正確.
故選BD
點評:傳送帶問題是物理上典型的題型,關鍵是分析物體的運動情況.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

傳送帶是一種常用的運輸工具,它被廣泛地應用于礦山、碼頭、貨場等生產實際中,在車站、機場等交通場所它也發(fā)揮著巨大的作用.如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置模型,繃緊的傳送帶水平部分AB的長度L=5m,并以V=2m/s的速度向右運動.現(xiàn)將一個可視為質點的旅行包輕輕地無初速地放在傳送帶的A端,已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.求:
(1)旅行包在傳送帶上從A端運動到B端所用的時間;
(2)若要旅行包在傳送帶上從A端運動到B端所用的時間最短,則傳動速度的大小應滿足什么條件?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:同步題 題型:計算題

傳送帶是一種常用的運輸工具,被廣泛應用于礦山、碼頭、貨場、車站、機場等.如圖所示為火車站使用的傳送帶示意圖.繃緊的傳送帶水平部分長度L=5 m,并以v0=2 m/s的速度勻速向右運動.現(xiàn)將一個可視為質點的旅行包無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摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2。
(1)求旅行包經過多長時間到達傳送帶的右端.
(2)若要旅行包從左端運動到右端所用時間最短,則傳送帶速度的大小應滿足什么條件?最短時間是多少?

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