如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊,放在光滑的水平平臺(tái)上,平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0,長(zhǎng)為L(zhǎng).今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧,到達(dá)某處時(shí)突然釋放.當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同.滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.

(1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況.

(2)若滑塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求釋放滑塊時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能.

(3)若滑塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量.

 

【答案】

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

(2)(3)

【解析】

試題分析:(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于帶速,則滑塊在帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng);若滑物沖上傳送帶時(shí)的速度大于帶速,則滑塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)。(3分)

(2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度為v,在彈簧彈開(kāi)過(guò)程中,由機(jī)械能守恒得: (1分)

設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,

由牛頓第二定律:(1分)

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(1分)

解得:(2分)

(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則t時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移s=v0t

(1分)

滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移 (1分)

相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量(1分)

解得:(1分)

考點(diǎn):本題考查了勻減速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和內(nèi)能的求解問(wèn)題。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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3
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