如圖所示,水平傳送帶的皮帶以恒定的速度v運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)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(shè)皮帶足夠大,物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

(1)分析說(shuō)明物塊在皮帶上做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)物塊在皮帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,摩擦力對(duì)物塊做的功及生的熱。
(3)物塊在皮帶上運(yùn)動(dòng)的速度最小值。
(1)先以傳送帶為參考系考慮問(wèn)題:開(kāi)始時(shí)物塊相對(duì)于傳送帶的速度大小為v,方向與x軸成1350。滑動(dòng)摩擦力方向總與相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),至速度減為0,就不再受摩擦力作用,將與傳送帶保持相對(duì)靜止。現(xiàn)在再轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)。
(2)                                 (3)
以傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?i>x軸、以物塊運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?i>y軸,建立平面直角坐標(biāo)系。

(1)先以傳送帶為參考系考慮問(wèn)題:開(kāi)始時(shí)物塊相對(duì)于傳送帶的速度大小為v,方向與x軸成1350。滑動(dòng)摩擦力方向總與相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),至速度減為0,就不再受摩擦力作用,將與傳送帶保持相對(duì)靜止。現(xiàn)在再轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)。
(2)以地面為參考系,對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理,得摩擦力對(duì)物塊做的功W=0。以傳送帶為參考系,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程物塊動(dòng)能的減小即等于生的熱。得
如果以地面為參考系求生的熱,應(yīng)先求相對(duì)于傳送帶的位移。
,則生的熱
(3)物塊在皮帶上的運(yùn)動(dòng)(相對(duì)地面)x方向是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng),vx=ax·ty方向是初速為v的勻減速運(yùn)動(dòng),vy=v-ay·t,其中ax=ay=。合速度為,即,當(dāng)時(shí),有最小值,最小速度。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)把一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷且電量為q的小物塊m放在一個(gè)水平軌道的P點(diǎn)上,在軌道的O點(diǎn)有一面與軌道垂直的固定墻壁。軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,其方向與軌道(ox軸)平行且方向向左。若把小物塊m從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,它能夠沿著軌道滑動(dòng)。已知小物塊m與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,P點(diǎn)到墻壁的距離為,若m與墻壁發(fā)生碰撞時(shí),其電荷q保持不變,而且碰撞為完全彈性碰撞(不損失機(jī)械能)。求:
(1)如果在P點(diǎn)把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,那么它第1次撞墻后瞬時(shí)速度為零的位置坐標(biāo)、第2次撞墻之后速度為零的位置坐標(biāo)的表達(dá)式分別是什么?
(2)如果在P點(diǎn)把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,那么它最終會(huì)停留在什么位置?從開(kāi)始到最后它一共走了多少路程(s)?
(3)如果在P點(diǎn)瞬間給小物塊一個(gè)沿著x軸向右的初始沖量,其大小設(shè)為I,那么它第一次又回到P點(diǎn)時(shí)的速度()大小為多少?它最終會(huì)停留在什么位置?從開(kāi)始到最后它一共走了多少路程?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題






(1)小鐵塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)的加速度;
(2)長(zhǎng)木板至少多長(zhǎng)?
(3)小鐵塊從中點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與長(zhǎng)木板速度相同的過(guò)程中拉力做了多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖20所示,光滑水平面AB與一半圓開(kāi)軌道在B點(diǎn)相連,軌道位于豎直面內(nèi),其半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上,現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧,然后放手,物塊在彈力作用下獲得一速度,當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道瞬間,對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),重力加速度為g。求:
(1)開(kāi)始時(shí)彈簧所具有的彈性勢(shì)能;
(2)物塊從B到C克服阻力的功
(3)物塊離開(kāi)C點(diǎn)后,再落回到水平面上時(shí)速度的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)最為m的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高為H的凹形坡頂由靜止滑下,然后上升到h<H高處停下.若運(yùn)動(dòng)員要沿雪坡返回原處,所做的功必須滿足什么條件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,固定的光滑圓柱體半徑R=(m),勻質(zhì)柔軟繩長(zhǎng)度L=3m,質(zhì)量m=0.9kg,搭放在圓柱體上,繩子右端A剛好與圓心O等高。(g=10m/s2

小題1:若使繩子在如圖位置靜止,在A端施加的豎直向下的拉力F1多大?
小題2:若給繩一個(gè)初速度v=2m/s,同時(shí)給A端豎直向下的力F2,為保持A端在一段時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速運(yùn)動(dòng),則力F2與時(shí)間t之間滿足什么關(guān)系?
小題3:若給繩一個(gè)初速度v=2m/s,為使繩能夠從圓柱體右側(cè)滑落,在A端施加的豎直向下的拉力至少做多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊,在水平拉力F作用下,沿x軸方向運(yùn)動(dòng),力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖所示,圖線為半圓.則小物塊運(yùn)動(dòng)到x0處時(shí)的動(dòng)能為(       )

A.0B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用圖所示裝置可以研究動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化中所遵循的規(guī)律.在擺錘從A位置由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)到D位置的過(guò)程中正確的有( 。
①重力做正功,重力勢(shì)能增加
②重力的瞬時(shí)功率一直增大
③動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
④擺線對(duì)擺錘的拉力不做功
⑤若忽略阻力,系統(tǒng)的總機(jī)械能為一恒量.
A.④⑤B.②④C.②⑤D.①③

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題



如圖所示,斜面的傾角為θ,物體從斜面上的A點(diǎn)以初速度沿斜面上滑,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體沿斜面向上滑至B點(diǎn)后又沿斜面下滑,當(dāng)物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí),其速度大小也恰好為,求AC間的距離。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案