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(10分)如图所示,处于原长的轻质弹簧放在固定的光滑水平导轨上,左端固定在竖直的墙上,右端与质量为mB=2kg的滑块B接触但不连接,此时滑块B刚好位于O点。光滑的水平导轨右端

网友投稿  2022-08-28 00:00:00  互联网

◎ 题目

(10分)如图所示,处于原长的轻质弹簧放在固定的光滑水平导轨上,左端固定在竖直的墙上,右端与质量为mB=2kg的滑块B接触但不连接,此时滑块B刚好位于O点。光滑的水平导轨右端与水平传送带理想连接,传送带长度L=2.5m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=4.0m/s匀速传动。现用水平向左的推力将滑块B缓慢推到M点(弹簧仍在弹性限度内),当撤去推力后,滑块B沿轨道向右运动,滑块B脱离弹簧后以速度vB=2.0m/s向右运动,滑上传送带后并从传送带右端Q点滑出落至地面上的P点。已知滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.10,水平导轨距地面的竖直高度h=1.8m,重力加速度g取10m/s2

求:(1)水平向左的推力对滑块B所做的功W;
(2)滑块B从传送带右端滑出时的速度大小;
(3)滑块B落至P点距传送带右端的水平距离。

◎ 答案

(1)4J   (2)3m/s    (3)1.8m

◎ 解析


试题分析:(1)设滑块B脱离弹簧时推力对B所做的功为W,根据动能定理,有:
          (2分)
(2)滑块B滑上传送带后做匀加速运动,设滑块B从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t,加速度大小为a,在时间t内滑块B的位移为x,
根据牛顿第二定律和运动学公式得:         (1分)
         (1分)
         (1分)
解得:           (1分)
即滑块B在传送带上一直做匀加速运动,设滑出时的速度为

解得:         (1分)
(3)由平抛运动的规律,则有:
         (1分)
        (1分)
解得:        (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,处于原长的轻质弹簧放在固定的光滑水平导轨上,左端固定在竖直的墙上,右端与质量为mB=2kg的滑块B接触但不连接,此时滑块B刚好位于O点。光滑的水平导轨右端…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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