如圖所示,質量為m=1kg的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相...
問題詳情:
如圖所示,質量為m=1 kg的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經過此位置滑上傳送帶時無能量損失),傳送帶的執行速度為v0=3 m/s,長為L=1.4 m;今將水平力撤去,當滑塊滑到傳送帶右端C時,恰好與傳送帶速度相同.滑塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.25,取g=10 m/s2,求:
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑塊下滑的高度;
【回答】
解析: (1)滑塊受到水平力F、重力mg和支援力FN作用處於平衡狀態,水平推力F=mgtan θ,F= N.
(2)設滑塊從高為h處下滑,到達斜面底端速度為v,下滑過程機械能守恆:mgh=mv2,
得v=
若滑塊衝上傳送帶時的速度小於傳送帶速度,則滑塊在傳送帶上由於受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動;根據動能定理有:μmgL=mv-mv2
則h=-μL代入資料解得h=0.1 m
若滑塊衝上傳送帶時的速度大於傳送帶的速度,則滑塊由於受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動;根據動能定理:-μmgL=mv-mv2
則h=+μL代入資料解得h=0.8 m.
知識點:專題二 力與物體的直線運動
題型:綜合題
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