题目内容
【题目】如图甲所示,水平传送带的长度L=6 m,皮带轮的半径R=0.25 m,皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动.现有一质量为1 kg的小物体(视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,越过B点后做平抛运动,其水平位移为x.保持物体的初速度v0不变,多次改变皮带轮的角速度ω,依次测量水平位移x,得到如图乙所示的x-ω图象.已知重力加速度g=10 m/s2.回答下列问题:
(1)当0<ω<4 rad/s时,物体在A、B之间做什么运动?
(2)物块的初速度v0为多大?
(3)B端距地面的高度h为多大?
(4)当ω=24 rad/s时,求传送带对物体做的功.
【答案】(1)匀减速直线运动;(2)5 m/s;(3)1.25 m;(4)5.5 J
【解析】
试题(1)0<ω<4 rad/s时,物体在传送带上一直做匀减速直线运动
(2)由图象看出ω≤ω1=4 rad/s时,物体在传送带上一直减速,经过B端时的速度大小v1=ω1R=1 m/s
当ω≥ω2=28 rad/s时,物体在传送带上一直加速.经过B端时速度大小v2=ω2R=7 m/s
物体的加速度a=μg
得v0=5 m/s
(3)由图可以看出水平速度为1 m/s时,水平距离为0.5 m,下落时间t=0.5 s
得=1.25 m
(4)当ω=24 rad/s时,物体先加速运动,当速度v3=rω=0.25×24 m/s=6 m/s时,物体和传送带保持相对静止,由动能定理得
解得W=5.5 J
练习册系列答案
相关题目