题目内容

如图所示,设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=5m,与货物包的摩擦系数为μ=0.4,顺时针转动的速度为V=3m/s。设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失。小物块在传送带上运动到C点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。D、E为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R2=1.0m圆弧对应圆心角,O为轨道的最低点。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:

(1)小物块在B点的速度大小。

(2)小物块在水平传送带BC上的运动时间。

(3)水平传送带上表面距地面的高度。

(4)小物块经过O点时对轨道的压力。

 

【答案】

(1)  (2)1.5 s  (3)0.8 m   (4)43 N

【解析】

试题分析:(1)小物块由A运动B,由动能定理有:

解得:

(2)由牛顿第二定律有:

解得:

水平传送带的速度为:

由 :

得:

则:

 

时间为:

(3)小物块从C到D做平抛运动,在D点有:

由(1分),

得:

(4)小物块在D点的速度大小为:

对小物块从D点到O点,应用动能定理:

在O点的向心力为:

联系以上两式得:

由牛顿第三定律知对轨道的压力为43 N。

考点:本题考查力学和能量综合问题,涉及平抛运动和圆周运动,斜面和传送带等知识。

 

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