题目内容
【题目】如图甲所示,水平传送带AB的长度L=3.75m,皮带轮的半径R=0.1m。现有一小物体(视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数为μ=0.2,传送带上表面距地面的高度h=5m, g取10m/s2,试讨论下列问题:(注意:计算结果可用根式表示)
(1)若皮带静止,要使小物体滑到B端后做平抛运动.则小物体滑上A点的初速度v0至少为多少?
(2)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,小物体滑上A点的初速度v0=3 m/s,求小物体由A点运动到B点的时间及小物体落地点到B的水平位移x;
(3)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,求v0满足什么条件时,小物块均落到地面上的同一点.
【答案】(1)4m/s(2)1s ,4m(3)
【解析】试题分析: (1)若皮带静止,小物体在皮带上滑动的加速度为a,则:
要使小物块在B点开始做平抛运动,则小物体在B点开始时对皮带压力为0,即:
又解得:(4分)
(2)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,皮带的速度
> v0
小物体刚在皮带上滑动时加速,加速度为:
加速时间t1=0.5s
加速位移
然后匀速,时间为t2
小物体由A点运动到B点的时间t=1s (2分)
平抛时 解得:(2分)
(3)v0最大时,小物块在皮带一直做匀减速运动,到B端时,物块速度刚好为v
则解得(2分)
v0最小时,小物块在皮带一直做匀加速运动,到B端时,物块速度刚好为v
则解得(2分)
即时,小物块均落到地面上的同一点
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