题目内容
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(1)v0;
(2)滑块能上升的最大高度h;
(3)求滑块第二次在传送带上滑行时,滑块和传送带系统产生的内能.
分析:(1)以滑块为研究对象,由动能定理可以求出滑块的初速度.
(2)由动能定理或机械能守恒定律可以求出滑块能上升的最大高度.
(3)求出滑块第二次在传送带上滑行时,滑块与传送带间的相对位移,然后求出滑块和传送带系统产生的内能.
(2)由动能定理或机械能守恒定律可以求出滑块能上升的最大高度.
(3)求出滑块第二次在传送带上滑行时,滑块与传送带间的相对位移,然后求出滑块和传送带系统产生的内能.
解答:解:(1)以滑块为研究对象,滑块在传送带上运动过程中,由动能定理得:
滑块初速度大于传送带速度时:-μmgl=
mv2-
mv02,解得v0=
m/s;
滑块初速度小于传送带速度时:μmgl=
mv2-
mv02,解得v0=4m/s;
(2)由动能定理可得:-mgh=0-
mv2,解得h=1.8m;
(3)以滑块为研究对象,由牛顿第二定律得:
μmg=ma,滑块的加速度a=1m/s2,
滑块减速到零的位移s=
=18m>10m,
则滑块第二次在传送带上滑行时,速度没有减小到零就离开传送带,
由匀变速运动的位移公式可得:l=vt-
at2,
即10=6t-
×1×t2,解得t=2s,(t=10s舍去),
在此时间内传送带的位移x=vt=6×2=12m,
滑块第二次在传送带上滑行时,滑块和传送带系统产生的内能:
Q=μmg(l+x)=0.1×10×10(10+12)=220J;
答:(1)滑块的初速度为v0=4m/s或
m/s.
(2)滑块能上升的最大高度为1.8m.
(3)滑块第二次在传送带上滑行时,滑块和传送带系统产生的内能为220J.
滑块初速度大于传送带速度时:-μmgl=
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滑块初速度小于传送带速度时:μmgl=
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(2)由动能定理可得:-mgh=0-
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(3)以滑块为研究对象,由牛顿第二定律得:
μmg=ma,滑块的加速度a=1m/s2,
滑块减速到零的位移s=
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则滑块第二次在传送带上滑行时,速度没有减小到零就离开传送带,
由匀变速运动的位移公式可得:l=vt-
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即10=6t-
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在此时间内传送带的位移x=vt=6×2=12m,
滑块第二次在传送带上滑行时,滑块和传送带系统产生的内能:
Q=μmg(l+x)=0.1×10×10(10+12)=220J;
答:(1)滑块的初速度为v0=4m/s或
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(2)滑块能上升的最大高度为1.8m.
(3)滑块第二次在传送带上滑行时,滑块和传送带系统产生的内能为220J.
点评:熟练应用动能定理是正确解题的关键;解题时要注意滑块的初速度与传送带速度间的关系,要讨论.
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