图甲所示为粮库进行粮食转运时的常见情境，粮食通过倾斜传送带直接从高处飞落到卡车中，实现高效率装车。该过程可简化成图乙所示物理情境，图中用物块表示粮食颗粒，不考虑在传送带上和空中运动时粮食颗粒间的相互作用及空气阻力。已知传送带底端到顶端的距离
，与水平面间的夹角
，粮食颗粒与传送带间的动摩擦因数
，传送带顺时针转动的速率
，其顶部与车厢底部的高度差
粮食从底端进入传送带时速度为零，从顶端离开传送带后做平抛运动，每秒钟可均匀传送质量为10kg的粮食，粮食落到车厢后速度立即变为零，重力加速度
。
(1)求表示粮食颗粒的物块从进入传送带至落到车厢底部需要多少时间？
(2)若忽略车厢内粮食的上升，求装车过程中粮食对车厢底部的冲击力大小。
【答案】(1)
(2)
【知识点】物块在倾斜的传送带上运动分析、动量定理的内容
【详解】（1）物块刚放上传送带时，所受摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律得
解得
物块速度与传送带速度相等的时间
物块加速阶段的位移
之后，由于
摩擦力突变为静摩擦力，大小为
，物块与传送带保持相对静止向上滑动，物块与传送带保持相对静止运动的时间
粮食从顶端离开传送带后做平抛运动，竖直方向有
解得
物块从斜面底端到达顶端的时间
（2）粮食与车厢底部碰撞前竖直方向的速度为
根据动量定理
解得
水平方向有
解得
则装车过程中粮食对车厢底部的冲击力大小为
代入数据解得
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