题目内容

13.如图所示,水平传送带水平段长L=6m,两皮带轮直径D均为0.2m,距地面高H=5m,与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以v0=5m/s的初速度滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.若皮带轮顺时针以角速度ω=60rad/s转动,求滑块到B端后做平抛运动的水平距离.

分析 对加速过程,先根据牛顿第二定律列式求解加速度,根据运动学公式求解加速距离,判断平抛的初速度;对平抛过程,根据分位移公式列式求解.

解答 解:皮带轮顺时针以角速度ω=60rad/s转动,线速度为:v=rω=$\frac{0.2m}{2}×$60rad/s=6m/s
物体的加速过程的加速度为:a=μg=2m/s2
加速距离为:S=$\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2a}$=$\frac{{6}^{2}-{5}^{2}}{2×2}$=2.75m<L=6m
故物体离开传送带的速度为6m/s;
对平抛过程,有:
水平方向:x=vt
竖直方向:H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
解得:x=v$\sqrt{\frac{2H}{g}}$=6×$\sqrt{\frac{2×5}{10}}$=6m
答:滑块到B端后做平抛运动的水平距离为6m.

点评 本题关键是明确滑块的受力情况和运动情况,然后分加速、匀速和平抛过程列式求解,基础题目.

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