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如图,水平放置的传送带左侧放置一个半径为R的圆弧光滑轨道,底端与传送带相切。传送带长也为R。传送带右端接光滑的水平面,水平面上静止放置一质量为3m的小物块B。一质量为m的
题目详情
如图,水平放置的传送带左侧放置一个半径为R的 圆弧光滑轨道,底端与传送带相切。传送带长也为R。传送带右端接光滑的水平面,水平面上静止放置一质量为3m的小物块B。一质量为m的小物块A从圆弧轨道顶端由静止释放,经过传送带后与B发生碰撞,碰后A以碰前速率的一半反弹。A与B碰撞后马上撤去圆弧轨道。已知物块A与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,取重力加速度为g,传送带逆时针运动的速度的取值范围为 .求: (1).物块A滑至圆弧底端P处时对圆弧轨道的压力 (2)求物块A与B碰撞后B的速度. (3)讨论传送带速度取不同值时,物块A、B碰撞后传送带对物块A做功的大小 |
▼优质解答
答案和解析
(1)3mg(2) (3) |
试题分析:(1)A下滑,根据动能定理有: 1分 所以: 1分 对A,在 P点,由牛顿第二定律可得: 1分 所以: 1分 又由牛顿第三定律可得: ,方向竖直向上 1分 .A从传送带左端滑至右端,根据动能定理有: 解得: 2分 A与B发生碰撞,由动量守恒定律有: 1分 由题意知: 1分 解得B碰后的速度大小为: 方向水平向右 1分 (3)A碰后从传送带右端往左运动,传送带速度为 有: ①若传送带速度为 ,物块A匀速运动,传送带对物块做功为W=0 (2分) ②当传送带的速度为 时,物块A滑上传送带后加速,物块能一直加速,则物块最终的速度为 ,根据动能定理有: 解得: 2分 故当传送带的速度 时,物块一直加速度,不会有共速,摩擦力一直存在,则传送带摩擦力做的功为: 2分 ③若传送带的速度 时,物块A先加速,后与传送带达到共同速度,即A的末速度为传送带的速度 ,由动能定理得: 即: ( ) 2分 综上所述,A碰后,传送带对物块A做的功为: (综述部分不作给分要求) |
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