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(12分)如图所示,光滑曲面的下端有一水平传送带,传送带正以4m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2kg的物体(物体可以视为质点),从h="1.8"m高处由静止沿曲面下滑

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

(12分)如图所示,光滑曲面的下端有一水平传送带,传送带正以4 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h="1.8" m高处由静止沿曲面下滑,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若传送带足够长,取g="10" m/s2。试求:

(1)物体由静止开始下滑到A处的速度?
(2)物体从A处向左运动的最大位移?
(3)物体从A处向左运动到最大位移处的过程中,物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少?
(4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?

◎ 答案

(1)6 m/s(2)9 m(3)84 J(4)0.8 m

◎ 解析


试题分析:(1)物块沿光滑曲面下滑,机械能守恒则有:

所以物体由静止开始下滑到A处的速度:v1="6" m/s。
(2)物体沿传送带向左做匀减速直线运动,运动到最大位移时速度为零,根据牛顿第二定律和运动学公式有:

所以物体从A处向左运动的最大位移:x1="9" m。
(3)匀减速运动持续的时间为t,则有:
此过程中传送带向右运动的位移为:
解得:x2="12" m。
相对运动的位移:
所以,物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为:
(4)物体A返回过程中,做匀加速运动,末速度只能加速到:
v2="v=4" m/s
因此,沿曲面上升过程,根据机械能守恒定律:
所以最后沿斜面上滑的最大高度h′为:h′="0.8" m。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图所示,光滑曲面的下端有一水平传送带,传送带正以4m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2kg的物体(物体可以视为质点),从h="1.8"m高处由静止沿曲面下滑…”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。



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