摘要:如图5所示.一质量为m=1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点.随传送带运动到B点.小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动.已知圆弧半径R=0.9 m.轨道最低点为D.D点距水平面的高度h=0.8 m. 图5 小物块离开D点后恰好垂直撞击放在水平面上E点的固定倾斜挡板.已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.3.传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动(g取10 m/s2).试求: (1)传送带AB两端的距离, (2)小物块经过D点时对轨道的压力的大小, (3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ的正切值. [解析] (1)对小物块.在C点恰能做圆周运动.由牛顿第二定律得: mg=m 解得:v1==3 m/s 由于v1=3 m/s<5 m/s.小物块在传送带上一直加速.则由A到B由牛顿第二定律得: μmg=ma 解得:a=μg=3 m/s2 v=2axAB 所以传送带AB两端的距离: xAB=1.5 m. (2)对小物块.由C到D由动能定理得: 2mgR=mv-mv 在D点由牛顿第二定律得: FN-mg=m 解得:FN=60 N 由牛顿第三定律知小物块对轨道的压力大小为 F′N=FN=60 N. (3)小物块从D点抛出后做平抛运动.则: h=gt2 解得:t=0.4 s vy=gt=4 m/s 故:tan θ==. [答案]

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