分析 (1)根据能量守恒定律求出物块被弹簧弹出时的速度大小,物块滑上传送带后先做匀减速直线运动,当速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动,结合运动学公式得出物块离开传送带后的速度,结合动能定理求出物块与粗糙水平面间的动摩擦因数;
(2)物块以最大速度通过传送带,也就是物块从A到B一直是加速;如果物块从B向左后在回到B,合力做功为零,速度反向,动能不变;对运动全程根据动能定理列式分析最终停下的位置距C点的距离.
解答 解:(1)物块被弹簧弹出,由${E}_{p}=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$可知:${v}_{0}=\sqrt{\frac{2{E}_{p}}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×18}{1}}=6m/s$,
因为v0>v,故物块滑上传送带后做减速物块与传送带相对滑动过程中,
由μ1mg=ma1,v=v0-a1t1,${x}_{1}={v}_{0}{t}_{1}-\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}$,代入数据得到:
${a_1}=2m/{s^2}$
t1=0.5s
x1=2.75m,
因为x1<L,故物块与传送带同速后相对静止,最后物块以5m/s的速度滑上水平面BC,物块滑离传送带后恰到E点,由动能定理可知:
$\frac{1}{2}m{v^2}={μ_2}mgs+mgR$,
代入数据整理可以得到:
μ2=0.3m;
(2)物块第一次从A到B是一直加速,对运动全程根据动能定理,有:${μ_1}mgL-{μ_2}mgx=0-\frac{1}{2}mv_0^2$,(其中x为滑块在BC上滑动的路程)
代入数据解得:x=6m,
结合几何关系,滑块最后停在B点,与C点间距为1.5m;
答:(1)物块与粗糙水平面间的动摩擦因数为0.3;
(2)若传送带速度可调,物块以最大速度通过传送带后最终停下的位置距C点的距离为1.5m.
点评 本题综合考查了动能定理、能量守恒、牛顿第二定律和运动学公式的运用,关键理清物块在整个过程中的运动规律,选择合适的规律进行求解,对于第二问,关键运用动能定理全程列式进行求解.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | a落地前,轻杆对a先做正功后做负功 | |
B. | a落地时速度大小为零 | |
C. | a落地时速度大小为$\sqrt{2gh}$,此时b的速度为零 | |
D. | a落地前,当a的机械能最小时,轻杆对b的弹力为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0 | B. | 9 J | C. | 18 J | D. | 无法确定 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物块B刚要离开地面,物块A的加速度为$\frac{F}{m}$-g | |
B. | 在此过程中,物块A的重力势能增加$\frac{2{m}^{2}{g}^{2}}{k}$ | |
C. | 在此过程中,弹簧弹性势能的增量为0 | |
D. | 物块B刚要离开地面,物块A的速度为2$\sqrt{\frac{{({F-mg})g}}{k}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物块 A 先到达传送带底端 | |
B. | 物块 A、B 同时到达传送带底端 | |
C. | 传送带对物块 A、B 的摩擦力都沿传送带向上 | |
D. | 物块 A 下滑过程中相对传送带的位移大于物块 B 下滑过程中相对传 送带的位移 |
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