题目内容

如图,足够长的水平传送带始终以大小为v=3 m/s的速度向左运动,传送带上有一质量为M=2 kg的小木盒A,A与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3,开始时,A与传送带之间保持相对静止.先后相隔Δt=3 s有两个光滑的质量为m=1 kg的小球B自传送带的左端出发,以v0=15 m/s的速度在传送带上向右运动.第1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中与盒保持相对静止,第2个球出发后历时Δt1=1 s/3而与木盒相遇.求(取g=10 m/s2)

(1)第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度时多大?

(2)第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇?

(3)自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少?

答案:
解析:

  (1)设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v1,根据动量守恒定律:

    (1分)

  代入数据,解得:v1=3 m/s  (1分)

  (2)设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s,第1个球经过t0与木盒相遇,则:  (1分)

  设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a,根据牛顿第二定律:

  得:  (1分)

  设木盒减速运动的时间为t1,加速到与传送带相同的速度的时间为t2,则:

  =1 s  (1分)

  故木盒在2 s内的位移为零  (1分)

  依题意:  (2分)

  代入数据,解得:s=7.5 m t0=0.5 s  (1分)

  (3)自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,传送带的位移为S,木盒的位移为s1,则:  (1分)

    (1分)

  故木盒相对与传送带的位移:

  则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是:  (2分)


练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网