题目内容
(8分) 一皮带传动装置如图所示,皮带的速度v足够大.一根质量不计、劲度系数为k的弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带间的动摩擦因数为μ.当滑块放到皮带上时,弹簧的轴线恰好水平,若滑块放到皮带上的瞬间,滑块的速度为零,且弹簧正好处于自由长度,则当弹簧第一次伸长到最大时,滑块与皮带间所产生的热量是多少?(已知弹簧振子周期)
解析:
滑块的运动是一个简谐运动.其振幅为A=μmg/k,
弹簧伸长的最大长度也就是滑块运动的位移(对地)为:s=2A=2μmg/k
滑块在这段位移是所经历的时间为:Δt=T/2=π
滑块在皮带上相对路径为:Δl=vΔt-s=vπ-2μmg/k
所以,在这段时间内产生的热量,即:Q=μmgΔl=μmg(vπ-2μmg/k)
练习册系列答案
相关题目