(14分)如图所示,倾斜传送带与水平面的夹角,劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置,下端固定在水平地面上,另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量,放置于传送带P点,滑块

◎ 题目

(14分)如图所示,倾斜传送带与水平面的夹角,劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置,下端固定在水平地面上,另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量,放置于传送带P点,滑块与传送带间的滑动摩擦因数。 已知传送带足够长,最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等, 整个过程中小滑块未脱离传送带,弹簧处于弹性限度内,弹簧的弹性势能,x为弹簧的形变量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)

(1)若传送带静止不动,将小滑块无初速放在P点,PQ距离,求小物块滑行的最大距离
(2)若传送带以速度逆时针传动,将小滑块无初速放在P点, PQ距离,求小物块滑行的最大距离

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析


试题分析:(1)当滑块滑动到最低点时,速度0,此时弹簧形变量最大,对全程,设弹簧最大形变量为x,由能量守恒得:

(2)传送带逆时针滑行,滑块受滑动摩擦力沿传送带向下
当小滑块达到与传送带共速时,其滑行距离设为,由动能定理得:

小滑块再滑行 时,
即将与弹簧接触,设此时速度为v,在此阶段,滑块继续向下加速,摩擦力沿传送带向上。由动能定理得:

小滑块接触弹簧后,速度大于传送带速度,摩擦力沿传送带向上。当速度减小到与传送带速度相等时,弹簧的压缩量设为,由能量守恒得:
    
然后小滑块继续减速至零,滑动摩擦力变为沿传送带向下,此时弹簧的压缩量设为,由能量守恒得:
 3分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)如图所示,倾斜传送带与水平面的夹角,劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置,下端固定在水平地面上,另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量,放置于传送带P点,滑块…”主要考查了你对  【正功和负功的区别】  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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