题目内容
如图所示,质量为m=1 kg的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的右端B与足够长的水平传送带相接,皮带轮的半径为R=o.5m,且以角速度ω=12rad/s逆时针转动(传送带不打滑),先将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧,然后突然释放,当滑块滑到传送带上距B端L=15m的C点时,与传送带速度大小相等,滑块与传送带之间的动摩擦因数
.(
)
求:(1)释放滑块前弹簧具有的弹性势能.
(2)滑块从B到C所用的时间.
(3) 滑块从B到C系统因摩擦增加的内能.
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解:
(1)传送带的速度:
(1分)
若一直减速:由动能定理可得:
可求得:
(1分)
由能量守恒与转化可得:
(1分)
若先减速到零再反向加速到C点与传送带速度大小相等,由运动学公式可得:
(1分)
解得:
(1分)
由能量守恒与转化可得:
(1分)
(2)若一直减速,设由B到C的运动时间为t1,
则:
(2分)
若先减速到零再反向加速到C点,设由B到C的运动时间为t2
则:
(2分)
(3)若一直减速到C与带速度大小相等,相对位移的大小
(1分)
系统产生的内能
(1分)
若先减速到零再反向加速到C点, 相对位移的大小
(1分)
系统产生的内能
(1分)