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如图所示,质量m=0.2kg的小物体,从光滑曲面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入轴心距离L=6m的水平传送带,传送带可由一电机驱使逆时针转动.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1(取g=10m/s2).
(1)求物体到达曲面底端时的速度大小?
(2)若电机不开启,传送带不转动,则物体滑离传送带右端的速度大小和在传送带上所用时间分别为多少?
(3)若开启电机,传送带以速率5m/s逆时针转动,则物体在传送带上滑动的过程中产生多少热量?
(1)物体从曲面上下滑时机械能守恒,有mgH=
1
2
m
v20

解得物体滑到底端时的速度v0=
2gH
=4m/s

(2)设水平向右为正方向,物体滑上传送带后向右做匀减速运动,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度为a=
Ff
M
=-μg=-1m/s2

物体滑离传送带右端时速度为v1
根据速度位移关系公式,有:
v21
-
v20
=2aL

解得:v1=2m/s
t=
v1-v0
a
得,t=2s
(3)以地面为参考系,则滑上逆时针转动的传送带后,物体向右做匀减速运动.由以上计算可知,期间物体的加速度大小和方向都不变,所以到达右端时速度大小为2m/s,所用时间为2s,最后将从右端滑离传送带.此段时间内,
物体向右运动位移大小显然为6m
皮带向左运动的位移大小为S2=vt=10m
物体相对于传送带滑行的距离为△S=S1+S2=16m
物体与传送带相对滑动期间产生的热量为Q=Ff?△S=μmg?△S=3.2J
答:(1)物体到达曲面底端时的速度大小为4m/s;
(2)物体滑离传送带右端的速度大小为2m/s,在传送带上所用时间为2s;
(3)物体在传送带上滑动的过程中产生3.2J的热量.
练习册系列答案
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(1)求小球沿水平面飞出的初速度V0的大小?
(2)到达B点时,求小球此时对圆弧的压力N1大小?
(3)小球是否能从最高点C飞出圆弧轨道,并说明原因.

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①B球与A球相碰前的速度大小;
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(1)求小球m2沿斜面上升的最大距离s;
(2)若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为
R
2
,求
m1
m2
=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

粗细均匀的U形管内装有总长为4L的液体.开始时阀门K闭合,左右支管内液面高度差为L.打开阀门K后,左右液面刚好相平时左管液面的速度大小为(不计液体与管壁之间的任何阻力)(  )
A.
gL
8
B.
gL
4
C.
gL
2
D.
gL

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在高为H的平台上以初速v0抛出一质量为m的小球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时,小球的动能增量为(  )
A.
1
2
mv02
B.
1
2
mv02+mgh
C.mgH-mghD.mgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

质量为m的物体,从静止开始以
g
2
的加速度竖直下落h的过程中,下列说法正确的是(  )
A.物体的机械能守恒
B.物体的机械能减少
mgh
2
C.物体的重力势能减少
mgh
2
D.物体的动能增加
mgh
2

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A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.因为小朋友做加速运动,所以机械能不守恒
B.因为小朋友做曲线运动,所以机械能不守恒
C.因为小朋友受到了除重力以外的其他力作用,所以机械能不守恒
D.因为除重力做功外还有其它力做功,所以机械能不守恒

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同步练习册答案