题目内容
(12分)一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传送,水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面用一小圆弧平滑相连,斜面长为0.4m,一个可视为质点物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试问:
(1)物块能否达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块上升的最大高度;
(2)出发后9.5s 内物块运动的路程。(sin37°=0.6,g取10m/s2)
解析:
(1)物块在传送带上先加速后匀速.a1 = μg = 2m/s2
加速时间为t1 == 1 s ,加速距离为s1 = a1t= 1 m (2分)
匀速距离为s2 =L-s1 =1 m ;匀速时间为t2 == 0.5 s (1分)
然后物块以2 m/s的速度滑上斜面,a2 = gsinθ = 6m/s2 (1分)
上升过程历时:t3 = =s ,上升距离s3 == m<0.4m. (2分)
所以没有到最高点,上升高度为h = s3sinθ = 0.2 m. (2分)
(2)物块的运动全过程为加速1 s ,匀速0.5 s ,上升 s,下降 s 回到传送带,
再经过1 s 速度减为零,然后加速1 s运动到斜面底端……如此往复,周期为 s.
由第一次到达斜面底端算起,还剩8s ,恰好完成三个周期 (2分)
故s = L + 6(s1 + s3)=10(m) (2分)
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