题目内容
5.(1)小物体运动到M时的速度大小;
(2)MP之间的距离L.
分析 (1)对物体在水平面上受力分析和做功分析,根据动能定理求小物体运动到M时的速度;
(2)小物体运动到M时的速度大于传送带的速度,物体将在摩擦力作用下做减速运动,根据牛顿第二定律求出加速度和位移,当速度减至与传送带一致时,由于摩擦力小于物体重力沿斜面向下的分力,摩擦力改变方向向上,物体向上做减速运动,速度减为O时到达最高点P,分两段求解物体上滑的位移即可.
解答 解:(1)小物体从N至M点的过程,由动能定理得:
Fx=$\frac{1}{2}$mv2-0,
解得:v=$\sqrt{\frac{2Fx}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×8×4}{1}}$=8m;
(2)物体在斜面上向上做匀减速直线运动,由牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1,
代入数据解得:a1=7.5m/s2,
物体速度与传送带速度相等时位移为:s1=$\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2{a}_{1}}$=$\frac{{8}^{2}-{4}^{2}}{2×7.5}$=3.2m,
小物体与传送带共速后,由于μmgcosθ<mgsinθ,所以物体继续做减速运动,
由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma2,
代入数据解得:a2=2.5m/s2,
物体到达P点时速度为零,位移为:L2=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2{a}_{2}}$=$\frac{{4}^{2}}{2×2.5}$=3.2m,
MP之间的距离为:L=L1+L2=3.2+3.2=6.4m.
答:(1)小物体运动到M时的速度大小为8m/s;
(2)MP之间的距离L为6.4m.
点评 此题考查传送带、受力分析、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、摩擦生热等知识点,熟练掌握相关知识,静下心来分过程研究是解决问题的关键.
| A. | 电压表V1、V2均不变,电流A2的读数增大,电流表A1的读数减小 | |
| B. | 电压表V3、V4读数均减小,电流A2的读数增大,电流表A3的读数减小 | |
| C. | 电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 | |
| D. | 线路损耗功率不变 |
| A. | 8m/s2 | B. | 7m/s2 | C. | 5m/s2 | D. | 1m/s2 |
| A. | 场强方向由A指向B | B. | 电场强度EA<EB | ||
| C. | 电势φA<φB | D. | 电子的电势能EPA<EPB |
| A. | 8m/s 25m | B. | 2m/s 25m | C. | 10m/s 25m | D. | 10m/s 12.5m |