中 的面积代表第一次划线长度 ,即B点坐标为(4,2),粉笔头的加速度 。
第二次划线分两个AE代表传送带的速度图线,它的加速度为 可算出E点坐标为(4/3,0)。OC代表第一阶段粉笔头的速度图线,C点表示二者速度相同, 即C点坐标为(1,0.5)该阶段粉笔头相对传送带向后划线,划线长度 。等速后,粉笔头超前,所受滑动摩擦力反向,开始减速运动, 由于传送带先减速到0,所以后来粉笔头一直匀减速至静止。CF代表它在第二阶段的速度图线。可求出F点坐标为(2,0)此阶段粉笔头相对传送带向前划线,长度 。可见粉笔头相对传送带先向后划线1m,又折回向前划线1/6m,所以粉笔头在传送带动能留下1m长的划线。
三、传送带匀速运动,滑块初速与传送带同向
[例4]如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平。一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示。已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l。现在轨道下方紧贴B点安一水平传送带,传送带的右端与B距离为l/2。当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点。当驱动轮转动带动传送带以速度v匀速向右运动时(其它条件不变)。P的落点为D。不计空气阻力。
(1)求P与传送带之间的动摩擦因数μ。
(2)求出O、D间距离S随速度v变化函数关系式
解析:这是一道滑块平抛与传送带结合起来的综合题。(1)没有传送带时,物体离开B点作平抛运动 。
当B点下方的传送带静止时,物体离开传送带右端作平抛运动,时间仍为t,有
由以上各式得
由动能定理,物体在传送带动滑动时,有
。
(2)当传送带的速度 时,物体将会在传送带上作一段匀变速运动。若尚