如圖所示,ABCD是光滑軌道,其中豎直圓軌道的半徑為R=0.2m,最低點B處入、出口不重合,C點是最高點,BD...
問題詳情:
如圖所示,ABCD是光滑軌道,其中豎直圓軌道的半徑為R=0.2m,最低點B處入、出口不重合,C點是最高點,BD部分水平,D點與其右側的水平傳送帶平滑連接,傳送帶以速率v=2m/s逆時針勻速轉動,水平部分長度L=1m。質量為m=1kg的小物塊從軌道上高H=0.8m處的P位置由靜止釋放,在豎直圓軌道內通過最高點C後經B點進入水平軌道,小物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.4,重力加速度g取10m/s2。
(1)小物塊經過最高點C處時所受軌道的壓力N的大小;
(2)小物塊在傳送帶上運動的時間t及小物塊離開傳送帶時的速度vt;
(3)小物塊與傳送帶之間摩擦生的熱量Q。
【回答】
(1)30N;(2),;(3)()J
【詳解】
(1)設小物塊滑到C的速度為,從P→C過程由機械能守恆定律得
小物塊在C處由牛頓第二定律得
由上兩式解得
N=30N
(2)設小物塊進入傳送帶的速度為v0,加速度大小為a,在傳送帶上運動的時間為t,到達傳送帶右端速度為vt;
從P→D過程,由機械能守恆定律
由牛頓第二定律
解得
由運動學公式
聯立求解
(3)這段時間內,傳送帶向左運動的位移
摩擦產生的熱
知識點:機械能守恆定律
題型:解答題