题目内容
如图所示,三个质量均为的滑块、、置于光滑水平面上.水平面右端与水平传送带之间无缝隙连接,传送带长度,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率匀速传动.传送带右下方有一光滑圆弧固定轨道,其半径,直径竖直,.开始时滑块、之间连接有(注:弹簧与滑块无栓接)一被压缩得不能再压缩的轻弹簧,弹簧被锁定并处于静止状态. 滑块以初速度沿、连线方向向运动,与碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,此时连接、的弹簧突然解除锁定,弹簧伸展,从而使与、分离. 滑块脱离弹簧后以速度滑上传送带,并从右端水平飞出后,由点沿圆弧切线落入圆轨道,已知滑块与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度取.(滑块、、视为质点)求:
(1)滑块从传送带右端滑出时的速度大小.
(2)判断滑块能否沿光滑圆轨道到达最高点,若能,求出滑块对圆轨道点的压力大小.若不能,请说明理由?
(3)弹簧最初的弹性势能.
解:(1)滑块滑上传送带有:
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------------------------------------------------------------------ (1分)
所以,滑块先加速后匀速
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(2)在点有: --------------------------------------------(1分)
由点到点有: -------------------(1分)
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通过点满足 即-----------------------------(1分)
因为, 所以能通过点---------------------------------(1分)
在点有: -------------------------------------------------(1分)
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(3)碰有: --------------------------------------------------(2分)
与分离有: -----------------------------------------(2分)
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