如图所示,白色水平传送带A、B两点之间的距离L=10m,以速度v=2m/s匀速运行,现将煤块轻轻地放到A点,已知煤块在传
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解题思路:(1)煤块先在传送带上做匀加速运动,速度达到传送带速度后做匀速直线运动,结合运动学公式求出从A运动到B的时间.(2)在煤块匀加速运动的过程中,结合煤块的位移和传送带的位移,求出相对运动的位移,即煤块在传送带上留下的痕迹长度.(3)当煤块一直做匀加速直线运动,则煤块从A运动到B的时间最短,结合速度位移公式求出传送带的最小速度.

(1)煤块匀加速运动的时间为:t1=

v

a=

2

1=2s,

则匀加速运动的位移为:x1=

v2

2a=

4

2=2m,

因为x1<L,煤块先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动.

匀速阶段,有:t2=

L−x1

v=

8

2=4s,

所以煤块从A到B的时间为:t=t1+t2=2+4=6s.

(2)匀加速阶段,传送带的位移为:x2=vt1=2×2m=4m,

所以煤块在传送带上留下的痕迹长为:△x=x2-x1=4-2m=2m.

(3)要传送时间最短,则煤块一直做匀加速直线运动,

根据vB2=2aL得:vB=

2aL=

2×1×10=2

5m/s.

所以传送带的速度至少应为2

5m/s.

答:(1)煤块先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,运动的时间为6s.

(2)煤块在传送带上留下的痕迹长度为2m.

(3)传送带的运动速率至少是2

5m/s.

点评:

本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键理清煤块在整个过程中的运动规律,结合运动学公式灵活求解,难度不大.