(学有余力同学做,不计入总分)如图所示,设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=5m,与货物包的摩擦系数为μ=0.4,顺时针转动
◎ 题目
(学有余力同学做,不计入总分)如图所示,设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=5m,与货物包的摩擦系数为μ=0.4,顺时针转动的速度为V=3m/s.设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.小物块随传送带运动到C点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑.D、E为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R2=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°,O为轨道的最低点.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求: (1)小物块在B点的速度. (2)小物块在水平传送带BC上的运动时间. (3)水平传送带上表面距地面的高度. (4)小物块经过O点时对轨道的压力. |
◎ 答案
(1)小物块由A运动B,由动能定理,mgh=
解得:vB=
即小物块在B点的速度为5m/s. (2)由牛顿第二定律,得μmg=ma,解得:a=μg=4m/s2 水平传送带的速度为v0=3m/s 加速过程,由 v0=vB-at1,得:t1=
则匀速过程 L1=
t2=
故总时间t=t1+t2=1.5s 即小物块在水平传送带BC上的运动时间为1.5s. (3)小物块从C到D做平抛运动,在D点有: vy=v0tan
由
故水平传送带上表面距地面的高度为0.8m. (4)小物块在D点的速度大小为:vD=
对小物块从D点到O由动能定理,得:mgR(1-cos
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