21.如圖甲所示,北京冬奧會(huì)上,智慧餐廳的亮相引發(fā)了國(guó)內(nèi)外媒體的高度關(guān)注。在智慧餐廳里,餐品首先被上升到水平安裝的“空中云軌”,隨后會(huì)有云軌小車來接應(yīng)餐品,自動(dòng)將餐品送達(dá)對(duì)應(yīng)的餐桌正上方,通過“送菜機(jī)”向下將餐品送給顧客。假設(shè)云軌小車從靜止開始,沿水平直線將托盤平穩(wěn)送至6m遠(yuǎn)的目標(biāo)位置上空,托盤固定于云軌小車上,托盤上表面水平,云軌小車加速與減速時(shí)的加速度最大值均為a=3m/s
2,運(yùn)動(dòng)的最大速度為v
m=3m/s,托盤的質(zhì)量m=2kg,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s
2。求:
(1)云軌小車以最大加速度由靜止開始加速到最大速度時(shí)的位移x的大小;
(2)不放餐品時(shí),以最大加速度加速時(shí),云軌小車對(duì)托盤的作用力F大??;
(3)運(yùn)送餐品時(shí),若餐品與托盤的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,且認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,那么云軌小車安全送餐并返回原處的最短運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為多少?并在圖乙中畫出v-t圖像。(不計(jì)“送菜機(jī)”將餐品送給顧客的時(shí)間,設(shè)送餐方向?yàn)檎较颍?br />