,因此当轮子按不同方向转动时.或小物体与皮带的相对运动方向变化时,摩擦力方向都会不同.当判断清楚小物体的受力情况后,根据牛顿第二定律结合运动学公式即可求解.
解
(1)轮子顺时针方向转动轮子顺时针方向转动时,带动皮带绕轮
顺时针方向转动,因此皮带作用于小物体的摩擦力沿皮带向上,物体的受力情况如图37所示.
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小物体从A端运动到B端的时间t为
(2)轮子逆时针方向转动轮子逆时针方向转动时,皮带带动小物体下滑,
因此皮带作用于小物体的摩擦力沿皮带向下,物体的受力情况如图38所示.
小物体沿皮带下滑的加速度
10(0605×08)m/s2
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10m/s2.
小物体加速到皮带运行速度v10m/s的时间为
在这段时间内,小物体沿皮带下滑的距离
此后,小物体沿皮带继续加速下滑时,它相对于皮带的运动方向向下,因此皮带对小物体的摩擦力沿皮带向上,如图39所示.其加速度变为
a2g(si
θμcosθ)
2m/s2.
它从该位置起运动到B端的位移为(ss1)16m5m11m,由
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所以小物体从A端运动到B端的时间为
t逆t1t22s.
说明
(1)本题求解的关键是根据相对运动方向正确判断摩擦力的方
向,同时应注意整个运动中的变化情况.
(2)在前半题中,严格地说,还应先从皮带运行速度测算一下小物体达
到该速度的时间,即
在这5s内小物体匀加速下滑的位移为
可见,小物体从A到B过程中确实始终以加速度a12m/s2作匀加速运
动.因此其运动时间为
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