如图所示,水平传送带以v=4m/s的速度逆时针转动,两个转轴间的距离L=4m.竖直光滑圆弧轨道CD所对的圆心角θ=370,圆弧半径r=2.75m.轨道末端D点切线水平,且紧贴水平转盘边缘上
◎ 题目
如图所示,水平传送带以v=4m/s的速度逆时针转动,两个转轴间的距离L=4m.竖直光滑圆弧轨道CD所对的圆心角θ=370,圆弧半径r=2.75m.轨道末端D点切线水平,且紧贴水平转盘边缘上方.水平转盘半径R=3.6m.沿逆时针方向绕圆心匀速转动.质量m=lkg的小物块.与传送带间的动摩擦因数μ=0.8.将物块轻放到传送带右端,物块从左端水平抛出,恰好沿C点的切线滑入CD轨道,再由D点水平滑落到转盘上.滑块落到转盘上时的速度恰好与落点的线速度相等,滑块立即无相对滑动地随盘转动.取sin37°=0.6,cos37°=0.8。g=10m/s2.求: (1)物块在传送带上加速运动过程的位移x(相对于地面); (2)传送带的上表面到水平转盘的竖直高度H; (3)物块随转盘转动时所爱摩擦力F的大小. |
◎ 答案
(1) x="1m" (2) 1m(3) F=10N |
◎ 解析
: (1)物块在传送带上滑动时,有μmg=ma, 解得a=8m/s2。 由v2=2ax解得加速运动过程相对于地面的位移x=1m。 (2)因x<L,故物块在传送带上将先加速后随传送带一起匀速运动,从左端抛出的速度为v=4m/s。 由题意和几何关系,物块运动到C点的速度v1=v/cosθ=5m/s。 根据机械能守恒定律,mgh1=mv12-mv2 解得h1=0.45m。 由几何关系,h1=ED=r(1-cosθ)=0.55m。 传送带的上表面到水平转盘的竖直高度H= h1+h2=1m。 (3)物块从抛出点到D点过程中,根据机械能守恒定律,mgH=mvD2-mv2 物块在圆盘上做圆周运动,F=m. 联立解得物块随转盘转动时所爱摩擦力的大小F=10N. 点评:此题考查牛顿运动定律、速度的分解、机械能守恒定律、圆周运动等知识点。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,水平传送带以v=4m/s的速度逆时针转动,两个转轴间的距离L=4m.竖直光滑圆弧轨道CD所对的圆心角θ=370,圆弧半径r=2.75m.轨道末端D点切线水平,且紧贴水平转盘边缘上…”主要考查了你对 【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。- 最新内容
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