如圖所示,光滑水平平臺AB與豎直光滑半圓軌道AC平滑連線,C點切線水平,長為L=4m的粗糙水平傳送帶BD與平臺...
問題詳情:
如圖所示,光滑水平平臺AB與豎直光滑半圓軌道AC平滑連線,C點切線水平,長為L=4m的粗糙水平傳送帶BD與平臺無縫對接。質量分別為m1=0.3kg和m2=1kg兩個小物體中間有一被壓縮的輕質*簧,用細繩將它們連線。已知傳送帶以v0=1.5m/s的速度向左勻速運動,小物體與傳送帶間動摩擦因數為μ=0.15.某時剪斷細繩,小物體m1向左運動,m2向右運動速度大小為v2=3m/s,g取10m/s2.求:
(1)剪斷細繩前*簧的**勢能Ep
(2)從小物體m2滑上傳送帶到第一次滑離傳送帶的過程中,為了維持傳送帶勻速運動,電動機需對傳送帶多提供的電能E
(3)為了讓小物體m1從C點水平飛出後落至AB平面的水平位移最大,豎直光滑半圓軌道AC的半徑R和小物體m1平拋的最大水平位移x的大小。
【回答】
(1)19.5J(2)6.75J(3)R=1.25m時水平位移最大為x=5m
【詳解】
(1)對m1和m2*開過程,取向左為正方向,由動量守恆定律有:
0=m1v1-m2v2
解得
v1=10m/s
剪斷細繩前*簧的**勢能為:
解得
Ep=19.5J
(2)設m2向右減速運動的最大距離為x,由動能定理得:
-μm2gx=0-m2v22
解得
x=3m<L=4m
則m2先向右減速至速度為零,向左加速至速度為v0=1.5m/s,然後向左勻速運動,直至離開傳送帶。
設小物體m2滑上傳送帶到第一次滑離傳送帶的所用時間為t。取向左為正方向。
根據動量定理得:
μm2gt=m2v0-(-m2v2)
解得:
t=3s
該過程皮帶運動的距離為:
x帶=v0t=4.5m
故為了維持傳送帶勻速運動,電動機需對傳送帶多提供的電能為:
E=μm2gx帶
解得:
E=6.75J
(3)設豎直光滑軌道AC的半徑為R時小物體m1平拋的水平位移最大為x。從A到C由機械能守恆定律得:
由平拋運動的規律有:
x=vCt1
聯立整理得
根據數學知識知當
4R=10-4R
即R =1.25m時,水平位移最大為
x=5m
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:解答題
-
下列元素原子半徑最大的是 ( )A、Li B、F C、Na D、Cl
問題詳情:下列元素原子半徑最大的是 ( )A、Li B、F C、Na D、Cl【回答】C知識點:元素週期律題型:選擇題...
-
我國的汽車工業正在飛速發展,一輛現代轎車,從動力到小小的天線都與物理學有關,某國產新型轎車,在平直公路上行駛時...
問題詳情:我國的汽車工業正在飛速發展,一輛現代轎車,從動力到小小的天線都與物理學有關,某國產新型轎車,在平直公路上行駛時,當車速為36km/h時,制動後滑行距離為10m。則轎車所受的制動阻力大小是其轎車重力大小的倍數為(g=10m/s2) A.0.10 B.0...
-
下列物質中,屬於合成材料的是 A.棉花 ...
問題詳情:下列物質中,屬於合成材料的是 A.棉花 B.羊毛 C.塑料 D.天然橡膠【回答】C知識點:走進化學世界單元測試題型:選擇題...
-
下列各句中,加點的詞語使用正確的是( )A.由於有關部門的嚴肅查處,摩托車非法運營現象暫時消失,但要避免其...
問題詳情:下列各句中,加點的詞語使用正確的是( )A.由於有關部門的嚴肅查處,摩托車非法運營現象暫時消失,但要避免其東山再起,必須有制度化的舉措。B.日出而作,日落而息,他們就這樣日復一日、年復一年地勞作生活在這片廣袤的土地上,真是有點令人匪夷所思。C.抗戰開始不...
相關文章
- 如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連線,AB段長x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m....
- 如圖a,軌道固定在豎直平面內,水平段的DE光滑、EF粗糙,EF段有一豎直擋板,ABCD光滑並與水平段平滑連線,...
- 如圖所示,水平絕緣光滑的軌道AB與處於豎直平面內的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連線,半圓形軌道的半徑R=0.4m...
- 如圖所示,粗糙的水平軌道BC的右端與半徑R=0.45m的光滑豎直圓軌道在C點相切,傾斜軌道AB與水平方向間的夾...
- 在如圖所示的豎直平面內,有一固定在水平地面的光滑絕緣平臺.平臺右端B與水平絕緣傳送帶平滑相接,傳送帶長L=1m...
- 如圖所示,光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點平滑連線.在過圓心O的水平介面MN的下方分佈有水平向右...
- 如圖所示,兩平行光滑金屬導軌相距L固定在水平絕緣檯面上,半徑為R1、R2的光滑圓弧導軌與水平直導軌平滑連線,水...
- 如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,檯面傳送帶平滑連線於B點,半圓形光滑軌道半徑R...
- 在如圖所示的豎直平面內,有一固定在水平地面的光滑平臺。平臺右端B與靜止的水平傳送帶平滑相接,傳送帶長L=3m....
- 如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處於豎直平面內的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連線,半圓形軌道的半徑R=0.4m...