如圖所示,水平傳送帶以順時針勻速轉動,,右端與光滑豎直半圓弧軌道平滑對接,圓弧軌道的半徑,O為圓心,最高點C正...
問題詳情:
如圖所示,水平傳送帶以順時針勻速轉動,,右端與光滑豎直半圓弧軌道平滑對接,圓弧軌道的半徑,O為圓心,最高點C正下方有一擋板OD,CD間距略大於物塊大小,平台OE足夠長,現將質量為的物塊輕放在傳送帶的最左端A處,物塊(可視為質點)與傳送帶間的動摩擦因數,取。
(1)求物塊從A端運動到B端的時間;
(2)試判斷傳送帶能否將物塊運送到平台上?若能,求出在C點時物塊對圓弧軌道的壓力大小;若不能,寫出判斷理由;
(3)若傳送帶速度可以調節,求物塊在平台OE上落點的區域範圍。
【回答】
(1)物體的加速度:a=μg=0.5×10=5m/s2
物體加速運動的位移:x1=m
加速運動的時間:t1=s
勻速運動的位移:x2=L- x1=2.4m
勻速運動的時間:t2=s
故物體在傳送帶上運動的總時間:t= t1+ t2=1.6s
(2)根據第(1)問,物塊到達B端速度為=6m/s,假設能達到最高點C,
BC過程,由機械能守恆定律:
解得:m/s
能通過最高點C的臨界速度m/s
因為m/s,所以物塊能到達平台上
在C點,由
解得:N
由牛頓第三定律得:物塊對圓軌道C點的壓力大小為22N
(3)調節傳送帶速度v0可使物塊恰能到達C點,此時m/s
物塊從C點做平拋運動,,s
則m
調節傳送帶速度v0可使物塊一直加速,設物塊到達B點的最大速度
,m/s
BC過程,由 解得m/s
則m
所以物塊落在平台OE上到O點距離範圍是
知識點:專題四 功和能
題型:計算題