(18分)如圖所示,水平傳送帶的皮帶以恒定的速度v運動,一個質量為m小物塊以一定的水平初速度v垂直皮帶邊緣滑上皮帶,假設皮帶足夠大,物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ。

(1)分析說明物塊在皮帶上做什么運動?

(2)物塊在皮帶上運動的整個過程中,摩擦力對物塊做的功及生的熱。

(3)物塊在皮帶上運動的速度最小值。

解析:

以傳送帶的運動方向為x軸、以物塊運動方向為y軸,建立平面直角坐標系。

(1)先以傳送帶為參考系考慮問題:開始時物塊相對于傳送帶的速度大小為v,方向與x軸成1350。滑動摩擦力方向總與相對運動方向相反,即與x軸成-450。如圖所示。由于物塊受到的外力為恒力,它相地于傳送帶做的是勻減速直線運動,至速度減為0,就不再受摩擦力作用,將與傳送帶保持相對靜止�,F(xiàn)在再轉換到以地面為參考系:物塊先做初速度為v(方向沿+y方向)、加速度為μg的勻變速曲線運動,加速度方向始終與皮帶邊緣成-45º夾角;然后物塊隨皮帶一起沿+x方向做速度為v的勻速直線運動。(4分)

(2)以地面為參考系,對整個運動過程應用動能定理,得摩擦力對物塊做的功W=0。以傳送帶為參考系,整個運動過程物塊動能的減小即等于生的熱。得

。      (2分)

如果以地面為參考系求生的熱,應先求相對于傳送帶的位移。

         (2分)

則生的熱(2分)

(3)物塊在皮帶上的運動(相對地面)x方向是初速為0的勻加速運動,vx=ax?t,(1分)

y方向是初速為v的勻減速運動,vy=v-ay?t,(1分)

其中ax=ay=.(1分)

合速度為,(1分)

,(2分)

時,有最小值,最小速度。(2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?淮安模擬)如圖所示,水平傳送帶AB長l=8.3m,質量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運動(傳送帶的傳送速度恒定),木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.當木塊運動至最左端A點時,一顆質量為m=20g的子彈以v0=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出,穿出速度v=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊,設子彈射穿木塊的時間極短,且每次射入點各不相同,g取10m/s2.求:
(1)在被第二顆子彈擊中前,木塊向右運動離A點的最大距離?
(2)木塊在傳達帶上最多能被多少顆子彈擊中?
(3)從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中,子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產生的熱能是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

用如圖所示的水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運送到斜面的頂端.傳送帶AB的長度L=11m,上表面保持勻速向右運行,運行的速度v=12m/s.傳送帶B端靠近傾角θ=37?的斜面底端,斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長度可以不計的小圓�。贏、C處各有一個機器人,A處機器人每隔△t=1.0s將一個質量m=10kg的貨物箱(可視為質點)輕放在傳送帶A端,貨物箱經傳送帶和斜面后到達斜面頂端的C點時速度恰好為零,C點處機器人立刻將貨物箱搬走.已知斜面BC的長度s=5.0m,傳送帶與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ0=0.55,貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過程中速度大小損失原來的
111
,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)斜面與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)如果C點處的機器人操作失誤,未能將第一個到達C點的貨物箱搬走而造成與第二個貨物箱在斜面上相撞.求兩個貨物箱在斜面上相撞的位置到C點的距離.(本問結果可以用根式表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平傳送帶長為s,以速度v始終保持勻速運動,把質量為m的貨物放到A點,貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ,當貨物從A點運動到B點的過程中,摩擦力對貨物做的功可能( �。�

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平傳送帶以恒定速度5m/s沿圖示方向運動,地面上PQ區(qū)間有垂直紙面向里的勻強磁場,B=1T,一質量為0.01kg的帶正電0.05C的小物體從磁場左方某處無初速釋放到傳送帶上,若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,那么,欲使小物體能勻速通過磁場區(qū)域,它釋放時離磁場左邊界P的距離應為多大?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平傳送帶長為s,以速度v始終保持勻速運動,質量為m的貨物無初速放到A點,貨物運動到B點時恰達到速度v,貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ,當貨物從A點運動到B點的過程中,以下說法正確的是( �。�
A、摩擦力對物體做功為
1
2
mv2
B、摩擦力對物體做功為μmgs
C、傳送帶克服摩擦力做功為μmgs
D、因摩擦而生的熱能為2μmgs
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