水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/14 15:12:08

水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行，一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离l=2.0m，g取10m/s²．
（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小．
（2）求行李做匀加速直线运动的时间．
（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处．求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率．

（1）行李所受的摩擦力为：f=μmg=0.1×40N=4N，
根据牛顿第二定律得：a=
f
m＝
4
4m/s2＝1m/s2．
（2）行李做匀加速直线运动的时间为：t=
v
a＝
1
1s＝1s．
（3）行李从A处匀加速运动到B处时，传送时间最短．则有：
l=
1
2at2，
解得：t_min=

2l
a＝

2×2
1s＝2s，
传送带的最小速率为：v_min=at_min=1×2m/s=2m/s
答：（1）行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小为4N，加速度大小为1m/s²．
（2）行李做匀加速直线运动的时间为1s．
（3）行李从A处传送到B处的最短时间为2s，传送带对应的最小运行速率为2m/s．