擦力的判断、运动状态的分析和运动学知识的运用.
2.解题思路:(1)判断摩擦力突变点(含大小和方向),给运动分段;(2)物体运动速度与传送带运行速度相同,是解题的突破口;(3)考虑物体与传送带共速之前是否滑出.
例2 如图3所示,水平传送带正在以v=4 m/s的速度匀速顺时针转动,质量为m=1 kg的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g取10 m/s2).
图3
(1)如果传送带长度L=4.5 m,求经过多长时间物块将到达传送带的右端;
(2)如果传送带长度L1=20 m,求经过多长时间物块将到达传送带的右端.
答案 (1)3 s (2)7 s
解析 物块放到传送带上后,在滑动摩擦力的作用下先向右做匀加速运动.由μmg=ma得a=μg,
若传送带足够长,匀加速运动到与传送带同速后再与传送带一同向右做匀速运动.
物块匀加速运动的时间t1===4 s
物块匀加速运动的位移x1=at=μgt=8 m
(1)因为4.5 m<8 m,所以物块一直加速,
由L=at2得t=3 s
(2)因为20 m>8 m,所以物块速度达到传送带的速度后,摩擦力变为0,此后物块与传送带一起做匀速运动,
物块匀速运动的时间t2== s=3 s
故物块到达传送带右端的时间t′=t1+t2=7 s.
分析传送带问题的三个步骤
1.初始时刻,根据v物、v带的关系,确定物体的受力情况,进而确定物体的运动情况.
2.根据临界条件v物=v带确定临界状态的情况,判断之后的运动形式.