题目内容
一质量为m=2kg的小滑块,从半径R=1.25m的
光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平。a、b两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m,E为C的竖直投影点。g取10m/s2,求:![]()
(1)当传送带静止时,滑块恰能在b轮最高点C离开传送带,则BC两点间的距离是多少?
(2)当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出落到地面D点,已知CD两点水平距离为3m。试求:a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。
(1)
(2)Q="1J"
解析试题分析:(1)由题知,滑块从A到B机械能守恒:
…………………①
滑块由B到C,由动能定理有:
…………………②
滑块恰能在C点离开传送带,有:
…………………③
联解①②③式得:
…………………④
(2)设滑块从C点飞出的速度为
,a、b两轮转动的角速度为ω,则:
…………………⑤
…………………⑥
…………………⑦
联解⑤⑥⑦式得:
rad/s …………………⑧
滑块在传送带上加速过程,根据牛顿运动定律及功能关系有:
对滑块:
…………………⑨
滑块加速时间:
…………………⑩
滑块位移:
…………………⑾
传送带移动的距离:
…………………⑿
产生的内能:
…………………⒀
联解①⑧⑨⑩⑾⑿⒀式得:Q=1J …………………⒁
考点:考查了动能定理以及牛顿第二定律的综合应用
点评:本题的综合性较强,对能力要求较高,难度较大,弄清楚物体的运动过程和受力情况是解题关键.:①物块沿光滑圆弧下滑的过程,机械能守恒;②物块在传送带上做匀减速直线运动.之后做平抛运动