题目内容
【题目】如图所示,一与水平方向成的传送带正以的速度逆时针方向运动。在传送带下方有一光滑小圆弧,上端与传送带相切,下端与一木板Q相切,木板Q放在粗糙水平地面上,木板与水平地面间动摩擦因数为;现将一质量为可视为质点的木块P放在传送带下端,并给木块P一个与传送带平行的初速度斜向上方,木块与传送带间动摩擦因数为,木块P与木板Q间动摩擦因数为,木板Q的质量为,设传送带足够长。( )
(1)木块P沿传送带上升的最大高度;
(2)为使木块P从木块Q上滑下来,木板P的长度应满足的条件;
(3)若木块Q不从木板P上滑下,则木块P滑上木板Q后通过的水平距离。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)木块p冲上传送带时,加速度为
根据牛顿第二定律可得,解得
由得
故
(2)木块滑下时,加速度为
则,解得
物体滑回传送带下端时,速度为;
则,解得
木块P以速度滑上木块Q后;
对木块P有 得
其速度变化关系为
对木板Q有
解得
木块Q速度变化关系有
当木块P与木块Q速度相等时,木块P滑下来就是木块P能否滑下的条件,去相等作为计算。,解得
此时
此时,木块P滑行的位移为
木板Q滑行的位移为
木板的长度为
为了木块p要从木板Q上滑下,故
(3)当木块P不从木板Q滑下,此时有两个过程,当两者速度相等时,木块P与木板Q保持相对静止,此时有:
解得
木块P与木板Q一起运动的位移为:
木块P的位移为
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