题目内容
一皮带传动装置如图所示,皮带的速度v足够大,一根质量不计、劲度系数为k的弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块.已知滑块与皮带间的动摩擦因数为μ,当滑块放到皮带上的瞬间,滑块的轴线恰好水平,若滑块放到皮带上时,弹簧的速度为零,且弹簧正好处于自由长度,则弹簧第一次伸长到最长时,滑块与皮带间所产生的热量是多少?(设弹簧振子周期T=2π![]()
答案:
解析:
提示:
解析:
| 解析:滑块从放到皮带上的瞬间到弹簧第一次伸长到最长的过程等效于做了半个周期的简谐运动,其振幅A满足:
kA=μmg,位移(对地)s=2A= 故产生的热量
Q=μmgΔs=μmg(vπ 答案:μmg(πv 小结:上述过程与竖直方向振动的弹簧振子的运动类似,在皮带上:弹簧振子从弹簧原长处运动到弹簧伸长最长的过程中,摩擦力与弹力的合力充当回复力;竖直方向振动的弹簧振子则是重力与弹力的合力充当回复力.请注意,对全过程,两者不能类比,因摩擦力会反向.
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提示:
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