如图所示,两个轮子的半径R=0.20 m,由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动,两轮的转动轴在同一水平面上,相互平行,距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上,开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L>2d,木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16 木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是 ( )
A.1 s B.0.785 s
C.1.5 s D.条件不足,无法判断
【答案】C
【解析】木板条先做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为a ==
=
0.16m /s2. 因为加速到速度和两轮边缘的线速度相等时,向左通过的位移为=0.8 m,小于两轮轴之间的距离,所以木版条还要做一段匀速运动,位移为s2= d –s1= 0.8m,则匀速运动的时间为l2=
=0.5 s,总时间为1.5 s.
【点评】本题类似于皮带传动问题,它将分析计算滑动摩擦力、圆周运动中的几个量之间的关系、牛顿第二运动定律等知识点糅合在一起,很有创意. 同时对力与运动的关系的考查也很细致入微。滑动摩擦力和接触面积无关,尽管两轮同时和木板条接触,但摩擦力并不是2f =2mgμ .当木板条的速度和轮边缘的线速度相同时,它们之间再没有摩擦力作用,木板开始做匀速运动。
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如图所示,两个轮子的半径均为R,两轮的转轴在同一水平面上,相互平行,相距为d,两轮均以角速度
逆时针方向匀速转动。将一长木板置于两轮上,当木板的重心位于右轮正
上方时,木板与两轮间已不现有相对滑动。若木板的长度L>2d,则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是( )
A. B.
C. D.
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