题目内容

如图11所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带上表面等高,轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带上的表面到地面的距离为均为h=5m,把一物体放在A点由静止释放,当传送带不动,物体从右端B点水平飞记,落在水平地面上的P点,B、P的水平距离OP为x=2m.g取10m/s2,求:
(1)当传送带不动,物体飞出B点时的速度;
(2)若传送带以v=5m/s的速度顺时针方向传送,物体会落在何处?
分析:(1)物体飞出B点做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的知识求出飞出B点的速度.
(2)根据机械能守恒定律求出滑上传送带的速度,与传送带的运行速度进行比较,判断物体的运动规律,从而求出物体平抛运动的初速度,以及平抛运动的水平位移.
解答:解:(1)当传送带不动时,设物体进入和飞出传送带的速度分别为v1、v2,
根据机械能守恒定律有:mgh=
1
2
mv12
,得v1=10m/s
物体离开B:由h=
1
2
gt22
,得t2=1s
v2=
x
t2
=2m/s
.
故物体飞出B点的速度为2m/s.
(2)因为v2<v<v1,所以物体先减速后匀速,
飞出B点的速度v2′=v=5m/s
得x′=v2′t2=5m.
物体落地点的水平位移为5m.
点评:解决本题的关键掌握机械能守恒定律,以及会根据物块的受力判断物块的运动规律,当物块的速度大于传送带的速度,则在传送带上先做匀减速运动,当速度等于传送带速度时,做匀速直线运动.
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