题目内容
【题目】如图所示,光滑水平轨道左端与长L=1.25m的水平传送带AB相接,传送带逆时针匀速转动的速度,轻弹簧右端固定,弹簧处于自然状态时左端恰位于A点,现用质量m=0.1kg的小物块(视为质点)将弹簧压缩后由静止释放,到达水平传送带左端B点后,立即沿切线进入竖直固定的光滑半圆轨道最高点并恰好做圆周运动,经圆周最低点C后滑上质量为M=0.9kg的长木板且不会从木板下掉下。半圆轨道的半径R=0.4m,物块与传送带间动摩擦因数,物块与木块间动摩擦因数,长木板与水平地面间的动摩擦因数,,求:
(1)物块到达B点时的速度的大小;
(2)弹簧被压缩时的弹性势能;
(3)小物块在长木板上滑行的最大距离s。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】试题分析:(1)物体恰好做圆周运动,在光滑半圆轨道最高点,据牛顿第二定律:
解得:
(2)物体被弹簧弹出的过程中,物块和弹簧组成的系统机械能守恒:
由于vB>1m/s,所以物块在传送带上一直做匀减速运动 , 物块在传送带上据动能定理得:又因为:f1=μ1mg
联立解得:Ep=1.2J
(3)物块从B到C过程中由机械能守恒定律得:
解得:
物块在长木板上滑行过程中,对长木板受力分析:上表面受到的摩擦力f2=μ2mg=0.25N
下表面受到摩擦力:f3=μ3(M+m)g=0.26N>f2,所以长木板静止不动.对物块在长木板上滑行过程由动能定理得:
联立①②解得:
练习册系列答案
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