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如图所示,质量M=20kg的物体从光滑斜面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入水平传送带(不计斜面底端速度大小的损失,即在斜面底端速度方向迅速变为水平,大小不变),传
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,质量M=20kg的物体从光滑斜面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入水平传送带(不计斜面底端速度大小的损失,即在斜面底端速度方向迅速变为水平,大小不变),传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速率为3m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.物体冲上传送带后就移走光滑斜面.(g取10m/s
2
).
(1)物体滑上传送带A点时的速度大小.
(2)若两皮带轮AB之间的距离是6m,物体将从哪一边离开传送带?
(3)若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,求M和传送带间相对位移.
◎ 答案
(1)物体从斜面上匀加速下滑,根据牛顿第二定律,有:
a=gsinθ
又
v
2A
=2a?
H
sinθ
解得物体滑到底端时的速度:
v
A
=
2gH
=4m/s
(2)以地面为参照系,物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小为:
a=
F
f
M
=μg=1m/
s
2
物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零,对地向右发生的位移为:
s
1
=
0-
v
20
-2a
=
0-
4
2
-2
=8m>6m
表明物体将从右边离开传送带.
(3)以地面为参考系,若两皮带轮间的距离足够大,则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止,从传送带左端掉下,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小为:
a=
F
f
M
=μg=1m/
s
2
取向右为正方向,物体发生的位移为:
s
1
=
v
21
-
v
20
2×(-a)
=
3
2
-
4
2
2×(-1)
=3.5m
物体运动的时间为:
t=
v
1
-
v
0
-a
=7s
这段时间内皮带向左运动的位移大小为:
s
2
=vt=3×7=21m
物体相对于传送带滑行的距离为:
△s=s
1
+s
2
=24.5m
答:(1)物体滑上传送带A点时的速度大小为4m/s;
(2)若两皮带轮AB之间的距离是6m,物体将从右边离开传送带;
(3)M和传送带间相对位移为24.5m.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量M=20kg的物体从光滑斜面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入水平传送带(不计斜面底端速度大小的损失,即在斜面底端速度方向迅速变为水平,大小不变),传…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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。
http://www.00-edu.com/html/202210/342767.html
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