如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m=2kg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 角速度/2022-09-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m=2kg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速度大小为v=3m/s。已知圆弧轨道半径R=0.8m,皮带轮的半径r=0.2m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1,两皮带轮之间的距离为L=6m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)皮带轮转动的角速度多大?
(2)物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力;
(3)物块将从传送带的哪一端离开传送带?物块,在传送带上克服摩擦力所做的功为多大?

◎ 答案

解:(1)皮带轮转动的角速度,由u=ωr,得rad/s  
(2)物块滑到圆弧轨道底端的过程中,由动能定理得 
解得m/s
在圆弧轨道底端,由牛顿第二定律得
解得物块所受支持力F=60N  
由牛顿第三定律,物块对轨道的作用力大小为60N,方向竖直向下
(3)物块滑上传送带后做匀减速直线运动,设加速度大小为a,由牛顿第二定律得
解得a=1m/s2
物块匀减速到速度为零时向右运动的最大距离为m>L=6m  
可见,物块将从传送带的右端离开传送带
物块在传送带上克服摩擦力所做的功为J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m=2kg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向…”主要考查了你对  【角速度】,【牛顿运动定律的应用】,【动能定理】  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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