一个水平方向足够长的传送带以恒定的速度3m/s沿顺时针方向转动,传送带右端固定着一个光滑曲面,并且与曲面相切,如图所示.小物块从曲面上高为h的P点由静止滑下,滑到传送带

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

一个水平方向足够长的传送带以恒定的速度3m/s沿顺时针方向转动,传送带右端固定着一个光滑曲面,并且与曲面相切,如图所示.小物块从曲面上高为h的P点由静止滑下,滑到传送带上继续向左运动,物块没有从左边滑离传送带.已知传送带与物体之间的动摩擦因数μ=0.2,不计物块滑过曲面与传送带交接处的能量损失,g取10m/s2
(1)若h1=1.25m,求物块返回曲面时上升的最大高度;
(2)若h1=0.2m,求物块返回曲面时上升的最大高度.
魔方格

◎ 答案

(1)设物块滑到光滑曲面下端的速度为v1,由动能定理得
   mgh1=
1
2
m
v21

解得:v1=5m/s>3m/s                               
所以物块先减速到速度为零后,又返回做加速运动,
当两者的速度相同时,以共同的速度v=3m/s一起匀速,直到滑上曲面.
设物块上升的高度H1,由动能定理得,
 
1
2
mv2=mgH1

代入解得H1=0.45m.
(2)若h2=0.2m,根据动能定理得,
  mgh2=
1
2
m
v22

代入解得v2=2m/s<3m/s,所以物块先减速到速度为零后,又返回做加速运动,返回曲面底端时速度大小仍为2m/s,直到滑上曲面,上升的高度仍为0.2m.
答:
(1)若h1=1.25m,物块返回曲面时上升的最大高度为0.45m;
(2)若h1=0.2m,物块返回曲面时上升的最大高度为0.2m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个水平方向足够长的传送带以恒定的速度3m/s沿顺时针方向转动,传送带右端固定着一个光滑曲面,并且与曲面相切,如图所示.小物块从曲面上高为h的P点由静止滑下,滑到传送带…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  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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