如图所示,一质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带仁的A点,随传送带运动到B点,小物块从C点沿圆...
问题详情:
如图所示,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仁的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,己知圆弧半径R=0.9 m,轨道最低点为D, D点距水平面的高度h=0.8 m.小物块离开D点后恰好垂直碰 击放在水平面上E点的固定倾斜挡板,己知小物块与传送带间的动摩擦因数=0.3,传送带以5m/s恒定速率顺时针转动,g=10 m/2.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.
【回答】
解析:(1)对小物块,在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,由牛顿第二定律得:mg=m
则v1==3 m/s<5 m/s (1分)
即小物块在传送带上一直加速,由A到B有a==μg=3 m/s2 (1分)
所以v=2asAB,代入数值得sAB=1.5 m (1分)
(2)小物块从C到D,由动能定理知2mgR=mv-mv (2分)
由牛顿第二定律知在D点有FN-mg=m (1分)
联立并代入数值得FN=60 N
由牛顿第三定律得小物块经过D点时对轨道的压力大小为60 N(1分)
(3)小物块离开D点后做平抛运动,h=gt2 (1分)
(4)将小物块在E点的速度进行分解得tanθ= 1分)
联立并代入数值得tanθ=. (1分)
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:计算题
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