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(1)该星球表面的重力加速度g(2)若在该星球表面有一如图所示的装置,其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半

网友投稿  2022-09-29 00:00:00  互联网

◎ 题目




(1)该星球表面的重力加速度g
(2)若在该星球表面有一如图所示的装置,其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为0.1kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5。问:
滑块能否到达D点?若能到达,试求出到达D点时对轨道的压力大小;若不能到达D点,试求出滑块能到达的最大高度及到达最大高度时对轨道的压力大小。

◎ 答案

(1)1.6 m/s2(2)0.48 N

◎ 解析

(1)对距星球表面h=R处的卫星(设其质量为m),有:
         ①      (2分)
对在星球表面的物体m′,有:
                       ②      (2分)
解得:g = 1.6 m/s2                             (2分)
(2)设滑块从A到B一直被加速,且设到达B点时的速度为VB
则:    (2分)
因VB < 5m/s,故滑块一直被加速                                (1分)
设滑块能到达D点,且设到达D点时的速度为VD
则在B到D的过程中,由动能定理:–mg·2R = mVD2mVB2    (2分)
解得:       (2分)
而滑块能到达D点的临界速度:V0 = =" 1.6" m/s < VD,即滑块能到达D点。
(1分)
在D点取滑块为研究对象,则有: FN + mg =                   (2分)
解得:FN = – mg = 0.1×3.22/1.6 – 0.1×1.6 =" 0.48" N          (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)该星球表面的重力加速度g(2)若在该星球表面有一如图所示的装置,其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  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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