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    （20分）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：

    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

    （2）当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

     

    【答案】

    （1）（2）

    【解析】由机械能守恒定律可得：

    ，所以货物在B点的速度为V0=10m/s        （2分）

    （1）货物从B到C做匀减速运动，加速度  （3分）

    设到达C点速度为VC，则：，所以：VC=2 m/s      （3分）

    落地点到C点的水平距离：                  （2分）       

    （2）皮带速度    V皮=ω·R=4 m/s，                   

    由于V0 ＞V皮  所以货物在皮带上先做减速运动，令其减速到速度等于皮带的速度V皮的时间为t，减速的距离为Lx, 有：

    V皮- V0=–at  解得  t=1s    （4分）

           （4分）

    因为Lx＜L，所以货物在皮带上先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC=4 m/s，（1分）

    因此落地点到C点的水平距离：

                            （1分）

    本题考查动能定理的应用，货物从B到C做匀减速运动，加速度由摩擦力提供，由速度与位移的关系可求得到达C点速度大小，从C点飞出后货物做平抛运动，由竖直高度求得运动时间，再由水平方向的匀速运动求得水平距离，当皮带的速度为wr=4m/s时，判断出货物放上传送带的速度大于传送带的速度，由此判断出货物要做匀减速直线运动，先判断货物减速到与传送带速度相同时是否还在传送带上，方法是当货物的速度减小到与传送带速度相同时比较与传送带长度的大小关系

     

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    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S-ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段为斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的动摩因数μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底面的高度h=0.45m．货物从A点下滑，进入BC段时初速度v0=10m/s．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （3）若皮带轮顺时方针方向转动，试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离s随皮带轮角速度ω变化关系．（只写结果，不写过程）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离．

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    如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：

    1.当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

    2.当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

    3.试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）

     

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    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω="20" rad/s顺时方针方向匀速转动时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

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