第26讲动力学中的传送带问题
[方法点拨] 传送带靠摩擦力带动(或阻碍)物体运动,物体速度与传送带速度相同时往往是摩擦力突变(从滑动摩擦力变为无摩擦力或从滑动摩擦力变为静摩擦力)之时.
1.(多选)如图1所示,水平传送带A、B两端相距x=4m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度大小g=10 m/s2,则煤块从A运动到B的过程中( )
图1
A.煤块从A运动到B的时间是2.25s
B.煤块从A运动到B的时间是1.5s
C.划痕长度是0.5m
D.划痕长度是2m
2.(多选)(2017·江西丰城模拟)质量均为m的两物块1和2之间用一根不可伸长的细线相连,两物块一起在光滑水平桌面上以速度v0匀速运动,某时刻物块1到达桌面的右边缘,如图2所示.当物块1滑上与桌面等高的水平传送带后,经过一段时间到达传送带的最右端,若传送带的速度大于v0且保持不变,物块1和物块2与传送带间的动摩擦因数分别为μ1、μ2(μ1<μ2),则在此过程中(不考虑桌子边缘与传送带间的缝隙,细线的长度小于传送带的长度)( )
图2
A.物块2在桌面上可能先做匀加速运动后做匀速运动
B.两物块都在传送带上时,它们所受的摩擦力一定不相等
C.两物块在任何时刻的速度和加速度都相等
D.可能存在物块1与物块2加速度不相等的阶段
3.(2017·四川绵阳二诊)如图3所示,大型物流货场传送带倾斜放置,与水平面的夹角保持不变.传送带可向上匀速运动,也可向上加速运动;货箱M与传送带间保持相对静止,设受传送带的摩擦力为f.则( )
图3
A.传送带加速运动时,f的方向可能平行传送带向下
B.传送带匀速运动时,不同质量的货箱,f相等
C.相同的货箱,传送带匀速运动的速度越大,f越大
D.相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,f越大
4.(多选)(2017·四川绵阳第一次段考)匀速转动的长传送带倾斜放置,传动方向如图4所示,在顶部静止放上一物块,在物块下滑过程中,规定沿传送带向下为正,下列描述物块运动过程中的v-t、a-t图像,可能正确的是( )
图4
5.(2018·四川泸州一检)如图5所示,倾角为θ的足够长传送带沿顺时针方向转动,转动速度大小为v1.一个物块从传送带底端以初速度大小v2(v2>v1)上滑,同时物块受到平行于传送带向上的恒力F作用,物块与传送带间的动摩擦因数μ=tanθ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块运动的v-t图像不可能是( )
图5
6.(2017·江西省赣中南五校联考)如图6所示,一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0m,若右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,试问:
图6
(1)物块到达传送带右端的速度大小;
(2)物块能否到达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块上升的最大高度.(sin37°=0.6,g取10m/s2)