如图所示,水平放置的传送带静止不动,小木块以水平初速度v1从左端A点滑上传送带,从另一端B点滑出,落至水平地面上P点.已知传送带长L=1.6m,上表面距地面高h=1.25m,小木

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平放置的传送带静止不动,小木块以水平初速度v1从左端A点滑上传送带,从另一端B点滑出,落至水平地面上P点.已知传送带长L=1.6m,上表面距地面高h=1.25m,小木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2
(1)若P点与B点的水平距离s=1.5m,试求小木块的初速度v1
(2)若传送带顺时针方向旋转,速度大小v=7m/s,小木块以2

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m/s的速度滑上A点,小木块将落在地面上何处?
魔方格

◎ 答案

(1)小木块从A到B过程中受力情况如图,小木块向右做匀减速运动,设物体达到B点时的速度为v2,由牛顿运动定律可知:
魔方格

v22-v12=2aL                               ①
-μmg=ma                                  ②
物体由B到P做平抛运动
s=v2t                                       ③
h=
1
2
gt2

联立以上四式得v1=

s2g
2h
+2μgL
=5m/s       ⑤
(2)传送带顺时针方向旋转时,由于v1<v,物体在传送带上由A到B运动过程有两种可能情形:(ⅰ)物体先做匀加速运动,速度达到v以后再做匀速运动;(ⅱ)物体一直做匀加速运动,到达B点时的速度v2<v.设物体由A到B一直做匀加速运动,到达B点时的速度为v2,其受力情况如右图,由牛顿运动定律可知:
μmg=ma                                 ⑥
魔方格

v2,2-v12=2aL                           ⑦
物体到达B点时的速度为
v2′=

v21
+2μgL
=6m/s<v=7 m/s    假设成立.⑧
由物体由B到P做平抛运动
s′=v2′t                                       ⑨
h=
1
2
gt2

解之得:s′=v2

g
2h
=3m                      
答:(1)小木块的初速度为5m/s.
(2)小木块将落在地面上距抛出点的水平位移为3m.

◎ 解析

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