高一物理传送带问题

一传送带装置如右图所示,其中AB是水平的,长度为4米,BC段为倾斜的,长度为5米,倾角为37°,AB和BC是B点通过一段极短的圆弧连接,传送带以4米每秒的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带之间的动摩擦因数为0.5,g取10米没二次方秒。
现将一个工件【可看做质点】无初速放在A点,求工件运动23s所在位置,详细过程

(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a1由牛顿第二定律得μmg=ma1 (1分)解得a1=μg=5 m/s2(1分) 经t1时间与传送带的速度相同,则t1==0.8 s(1分) 前进的位移为x1=a1t=1.6 m(1分) 此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时t2==0.6 s(1分) 所以工件第一次到达B点所用的时间t=t1+t2=1.4 s(1分) (2)设工件上升的最大高度为h,由动能定理得 (μmgcos θ-mgsin θ)·=0-mv2(3分)解得h=2.4 m(2分) (3)工件沿传送带向上运动的时间为t3==2 s(1分) 此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同,在传送带的水平段运动时的加速度也相同,故工件将在传送带上做往复运动,其周期为T T=2t1+2t3=5.6 s(1分) 工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分,且速度变为零所需时间t0=2t1+t2+2t3=6.2 s(1分)而23 s=t0+3T(1分) 这说明经23 s工件恰好运动到传送带的水平部分,且速度为零. 故工件在A点右侧,到A点的距离x=LAB-x1=2.4 m(1分)追问

为什么往复运动?这道题究竟是哪里的高考题,你怎么知道一二问

追答

北京的一道模拟题,我做过(大学生做兼职家教,时遇到了)
往复运动可以通过受力分析,重力分力,摩擦力
你仔细的花花图 应该看出来

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第1个回答  2012-07-16
解:开始时加速度a=5/sm^2,后来上去斜面后加速度为2/sm^2;
第一步:0-0.8s,加速达到4米每秒,行驶1.6米; 所用时间0.8s
第二步:0.8s-1.4s,到达B点; 所用时间0.6s
第三步:1.4s-3.4s,速度减为0,位移为4米,到达最高点;所用时间2s——c
第四步:3.4s-5.4s,下滑到B点; 所用时间2s——d
第五步:5.4-6.2s,在AB上减速为0,; 所用时间0.8s——a
第六步:6.2s-7s,到达B点,速度44米每秒 所用时间0.8s——b
循环从第五步开始此时距离B点位移是1.6m,沿着a——b——c——d——a循环,循环一个周期的时间5.6s,故循环3个周期后,时间=6.2s+5.6^3=23s,即23秒之后重新到达a点,所以工件运动23s所在位置在距离B点1.6m的a点。
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