(2013•成都模拟)如图所示,一质量m=1kg的滑块(大小不计),从半径R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A由静
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/22 19:42:36
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(1)滑块到达圆弧底端B时,轨道对它的支持力大小N;
(2)滑块在传送带上运动的最小速度;
(3)滑块通过传送带的过程中,与传送带之间因 摩擦而产生的总热量Q.
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(1)滑块从A到B,由机械能守恒得mgR=
1
2mv2
解得v=2m/s
在B点,由牛顿第二定律得N−mg=m
v2
R
解得N=30N
(2)在传送带上滑块先做匀减速运动,由牛顿第二定律得:-μmg=ma1
解得a1=-2m/s2
假设两者能达到速度相等,有v+a1t1=v′
解得t1=0.4s,v′=1.2m/s
共速前,滑块在皮带上的对地位移大小为:x1=vt1+
1
2a1
t21=0.64m
因x<L,假设成立
共速后,对滑块有μmg=ma′1,a′1=2m/s2
L−x1=v′t1+
1
2a′1
t22
解得t2=0.1s
对皮带x′2=v′t2+
1
2a2
t22=0.135m
相对位移大小为△x2=x′2-(L-x1)=0.005m
Q=μmg(△x1+△x2)=0.81J
答:(1)滑块到达圆弧底端B时,轨道对它的支持力大小为30N;
(2)滑块在传送带上运动的最小速度为1.2m/s;
(3)滑块通过传送带的过程中与传送带之间因摩擦而产生的总热量为0.81J.
1
2mv2
解得v=2m/s
在B点,由牛顿第二定律得N−mg=m
v2
R
解得N=30N
(2)在传送带上滑块先做匀减速运动,由牛顿第二定律得:-μmg=ma1
解得a1=-2m/s2
假设两者能达到速度相等,有v+a1t1=v′
解得t1=0.4s,v′=1.2m/s
共速前,滑块在皮带上的对地位移大小为:x1=vt1+
1
2a1
t21=0.64m
因x<L,假设成立
共速后,对滑块有μmg=ma′1,a′1=2m/s2
L−x1=v′t1+
1
2a′1
t22
解得t2=0.1s
对皮带x′2=v′t2+
1
2a2
t22=0.135m
相对位移大小为△x2=x′2-(L-x1)=0.005m
Q=μmg(△x1+△x2)=0.81J
答:(1)滑块到达圆弧底端B时,轨道对它的支持力大小为30N;
(2)滑块在传送带上运动的最小速度为1.2m/s;
(3)滑块通过传送带的过程中与传送带之间因摩擦而产生的总热量为0.81J.
(2013•成都模拟)如图所示,一质量m=1kg的滑块(大小不计),从半径R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A由静
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