题目内容
如图所示,质量为m的滑块,放在光滑 的水平平台上,平台右端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为v0,长为L,今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧,到达某处时突然释放,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数为μ。 (1)试分析滑块在传送带上的运动情况。(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求释放滑块时,弹簧具有的弹性势能。
(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。
解:(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速,则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动;若滑物冲上传送带时的速度大于带速,则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动。 ① (2)设滑块冲上传送带时的速度为v,在弹簧弹开过程中, 由机械能守恒
② 设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a, 由牛顿第二定律:
③ 由运动学公式
④ 解得:
⑤ (3)设滑块在传送带上运动的时间为t,则t时间内传送带的位移s=v0t ⑥
⑦ 滑块相对传送带滑动的位移
⑧ 相对滑动生成的热量
⑨ 解得:
⑩ 评分标准:本题共6分,其中①4分(漏掉一种情况扣2分),⑤2分,⑩3分,其余每式1分。
练习册系列答案
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