Question

【題目】為保障市民安全出行，有關部門規定：對乘坐軌道交通的乘客所攜帶的物品實施安全檢查。如圖甲所示為乘客在進入地鐵站乘車前，將攜帶的物品放到水平傳送帶上通過檢測儀接受檢查時的情景。

如圖乙所示為水平傳送帶裝置示意圖。緊繃的傳送帶AB始終以1 m/s的恒定速率運行，乘客將一質量為4 kg的行李無初速度地放在A處，設行李與傳送帶之間的動摩擦因數μ＝0.1，A、B間的距離為2 m，g取10 m/s2。

（1）依據題中所給數據，在圖丙中畫出行李在傳送帶上運動的v—t圖像；

（2）若在其他條件不變的情況下，只增大行李的質量，是否會延長它在傳送帶上的運動時間，請說明你的觀點及其理由。

Answer 1

【答案】（1）如圖所示。

（2）見解析；

【解析】（1）行李在傳送帶上運動的v－t圖像如圖所示。

（2）若在其他條件不變的情況下，只增大行李的質量，不會延長它在傳送帶上的運動時間。

行李在傳送帶上先做勻加速直線運動，達到與傳送帶相同速率后做勻速直線運動。設傳送帶長為L，運行速度為v，則勻加速直線運動的加速度a＝μg

運動時間

位移

勻速直線運動的位移

運動時間

因此行李在傳送帶上的運動時間，與質量無關。