(3)工件速度达到13 m/s所用时间为t1==0.5 s,
运动的位移为x1=vAt1+at=5.75 m<8 m,则工件在到达B端前速度就达到了13 m/s,此后工件与传送带相对静止,因此工件先加速后匀速。
匀速运动的位移x2=x-x1=2.25 m,t2=≈0.17 s,t=t1+t2=0.67 s。
答案:(1)2 m/s (2)能,2 m/s (3)13 m/s 0.67 s
9.如图所示,质量为4 kg的小球用细线拴着吊在行驶的汽车后壁上,线与竖直方向夹角为37°。已知 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)当汽车以a=2 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。
(2)当汽车以a=10 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。
解析:(1)当汽车以a=2 m/s2向右匀减速行驶时,小球受力分析如图甲所示,
由牛顿第二定律得:FTcos θ=mg①
FTsin θ-FN=ma②
联立①②代入数据得:FT=50 N,FN=22 N。
由牛顿第三定律可知,小球对车后壁的压力为22 N。
(2)当汽车向右匀减速行驶时,设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0,受力分析如图乙所示:由牛顿第二定律得:FTsin θ=ma0③
联立①③代入数据得:
a0=gtan θ=10× m/s2=7.5 m/s2,
因为a=10 m/s2>a0,所以小球飞起来,FN′=0
设此时细线与竖直方向的夹角为α,如图丙所示,
由牛顿第二定律得:
FT′==40 N≈56.56 N。
答案:(1)50 N 22 N (2)56.56 N 0