如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊,放在光滑的水平平臺上,平臺右端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運行速度為v0,長為L,今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺上的輕彈簧,到達某處時突然釋放,當滑塊滑到傳送帶右端C時,恰好與傳送帶速度相同。滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ。

  (1)試分析滑塊在傳送帶上的運動情況。

  (2)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度,求釋放滑塊時,彈簧具有的彈性勢能。

   (3)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度,求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量。

(1) 若滑塊沖上傳送帶時的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動;若滑物沖上傳送帶時的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動。

         (2)  

(3)


解析:

(1)若滑塊沖上傳送帶時的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動;若滑物沖上傳送帶時的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動。

   (2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時的速度為v,在彈簧彈開過程中,

    由機械能守恒

    設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運動的加速度大小為a,

    由牛頓第二定律:

    由運動學(xué)公式

    解得:

   (3)設(shè)滑塊在傳送帶上運動的時間為t,則t時間內(nèi)傳送帶的位移s=v0t

            

    滑塊相對傳送帶滑動的位移   

    相對滑動生成的熱量

    解得:

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