Question

如下圖是利用傳送帶裝運煤塊的示意圖．其中，傳送帶足夠長，傾角θ＝37°，煤塊與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.8，傳送帶的主動輪和從動輪半徑相等，主動輪軸頂端與運煤車底板間的豎起高度H＝1.8 m，與運煤車車箱中心的水平距離x＝1.2 m．現在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質點)，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運動，后與傳送帶一起做勻速運動，到達主動輪時隨輪一起勻速轉動．要使煤塊在輪的最高點水平拋出并落在車箱中心，取g＝10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)傳送帶勻速運動的速度v及主動輪和從動輪的半徑R；
(2)煤塊在傳送帶上由靜止開始加速至與傳送帶速度相同所經過的時間t₀.

Answer 1

(1)2 m/s　0.4 m　(2)5 s

解析試題分析：(1)由平拋運動的公式，得


代入數據解得
要使煤塊在輪的最高點做平拋運動，則煤塊到達輪的最高點時對輪的壓力為零，由牛頓第二定律，得
代入數據得.
(2)由牛頓第二定律得
由得.
考點：考查了平拋運動和牛頓第二定律的應用
點評：解決本題的關鍵知道平拋運動的初速度等于傳送帶的速度，以及知道煤塊先做勻加速運動再做勻速運動，最后做平拋運動．