):⑴米袋在AB上加速时的加速度a0
mg
m
g5ms2
(1分)
2v0米袋的速度达到v05ms时,滑行的距离s025mAB3m,2a0
因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度设米袋在CD上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得
(1分)
mgsi
θmgcosθma
代入数据得
(2分)(1分)
a10ms2
8
f所以能滑上的最大距离s
2v0125m2a
(2分)
,⑵设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点(即米袋到达D点时速度恰好为零)则米袋速度减为v1之前的加速度为
a1gsi
θcosθ10ms2
(2分)
米袋速度小于v1至减为零前的加速度为
a2gsi
θcosθ2ms2
由
2v12v00v12445m2a12a2
(1分)
(2分)
解得
v14ms,即要把米袋送到D点,CD部分的速度vCD≥v14ms
(2分)
米袋恰能运到D点所用时间最长为
tmax
v1v00v121sa1a2
(1分)
若CD部分传送带的速度较大,使米袋沿CD上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况米袋加速度一直为a2。由sCDv0tmaxa2tmax,得tmax116s
2
12
(1分)(2分)
所以,所求的时间t的范围为
116s≤t≤21s
9
fr