【題目】如圖所示,傳送帶長L=5m,勻速運動的速度v0=4m/s,質(zhì)量為1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端P點,小物塊傳送帶運動到Q點后恰好能沖上光滑圓孤軌道的最高點M點,之后再次落回至傳送帶上N點。小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù),重力加速度g=10m/s2。求:

(1)經(jīng)過多長時間小物塊與傳送帶速度相同;

(2)圓弧軌道的半徑;

(3)再次落回到傳送帶上N點距P點的距離。

【答案】11s 20.32m 34.36m

【解析】

(1)根據(jù)牛頓第二定律,可得小物塊的加速度

a=μg=0.4×10m/s2=4m/s2

小物塊加速至4m/s的時間

物塊相對傳送帶移動的距離

則以后物塊隨傳送帶勻速運動到達Q端;

(2)根據(jù)題意物塊恰能到達M點,則

得物塊到達M點的速度

物塊到達Q端的速度為vQ=v0=4m/s;取Q點重力勢能為0,小物塊自Q到達M點過程中機械能守恒:

聯(lián)立得圓弧軌道半徑為

r=0.32m

(3)小物塊M點做平拋運動至傳送帶上,根據(jù)豎直方向做自由落體運動有:

得平拋運動的時間

所以小物塊做平拋運動的水平位移

落回到傳送帶上N點距P點的距離為

NP=PQ-x3=5-0.64m=4.36m

練習冊系列答案
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A. t1-t2時間內(nèi)壓敏電阻受力面所受壓力恒定

B. t1-t2時間內(nèi)電容器處于放電狀態(tài)

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