如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R...

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問題詳情:

如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R=1.25m,與水平台面相切於C點, BC長S=5.5m,一質量為m=1kg的小物塊(可視為質點),從A點無初速釋放,物塊與帶及枱面間的動摩擦因數如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R...

   (1)求物塊從A點一直向右運動到C點所用時間。

   (2)試分析物塊能否越來圓心O等高的P點 ,若能,物塊做斜拋還是平拋;若不能,最終將停在離C點多遠處?

如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第2張

【回答】

(1)開始物塊在傳送帶上做勻加速運動,由牛頓第二定律:

如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第3張   ①

設經時間t1達到與帶同速,此時物塊對地面前進如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第4張  ②

如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第5張   ③

得t1=6s  x=18m,因x=18m<21m,故後段在帶上勻速用時t2

如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第6張  t2=0.5s    ④

從B至C過程減速運動用時t3,到達C點速度為v,

由動能定理   如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第7張   ⑤

如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第8張   ⑥

解得:如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第9張  ⑦

故從A點一直向右運動到C點的時間為如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第10張   ⑧

(2)設物塊不能越過P點,由機械能守恆定律:如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第11張     ⑨

解得h=1.25m,因h=R,故物塊不能越過P點   ⑩

物體將沿圓周返回C點,在BC上減速後衝上載送帶再返回,返回B時動能同衝上B時一樣,物塊從第一次返回C至停止運動的過程,動能減少在BC之間的往復運動上 

對該過程由功能關係:如圖所示,水平傳送帶AB為L=21m,以6m/s順時針勻速轉動,枱面傳送帶平滑連接於B點,半圓形光滑軌道半徑R... 第12張      

故物體停在距C點1.5m處。  

知識點:專題三 力與物體的曲線運動

題型:計算

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