如图,竖直平面内固定一光滑弧形轨道,轨道在M处与水平传送带相切,传送带与左侧紧靠的水平台面等高,台面长度s=2.5m的PN部分粗糙,P点左侧部分光滑,一左端固定、水平放置的轻质弹簧处于原长状态。质量m=1kg的小物块(视为质点)从A点由静止沿弧形轨道下滑,AM两点高度差h=3.8m。已知传送带的长度L=5.0m,以速度v=6m/s顺时针转动,物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.20,取,弹簧始终在弹性限度内,求:
(1)物块第一次到达N点时的速度大小;
(2)物块第二次到达N点时的速度大小;
(3)保持传送带顺时针运行,仅改变传送带运行速度大小,仍让小物块从A点由静止下滑,为使小物块恰好静止N点(到N点速度为零),求传送带运行速度大小。(弧形轨道高度足够)
(1)物块第一次到达N点时的速度大小;
(2)物块第二次到达N点时的速度大小;
(3)保持传送带顺时针运行,仅改变传送带运行速度大小,仍让小物块从A点由静止下滑,为使小物块恰好静止N点(到N点速度为零),求传送带运行速度大小。(弧形轨道高度足够)
更新时间:2024-04-09 09:25:59
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【知识点】 应用动能定理解多段过程问题
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【推荐1】如图是由弧形轨道、圆轨道(轨道底端B略错开,图中未画出)、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧(右端固定),圆轨道与水平直轨道相交于B点,且B点位置可改变,现将B点置于AC中点,质量m=2kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道高H=0.5m处静止释放。已知圆轨道半径R=0.1m,水平轨道长LAC=1.0m,滑块与AC间动摩擦因数μ=0.2,弧形轨道和圆轨道均视为光滑,不计其他阻力与能量损耗,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小;
(2)轻弹簧获得的最大弹性势能;
(3)若H=0.4m,改变B点位置,使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道,求BC长度满足的条件。
(1)滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小;
(2)轻弹簧获得的最大弹性势能;
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【推荐2】动摩擦因数为μ的粗糙水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,已知它经过B点的速度为,之后沿半圆形导轨运动,恰好通过C点,又恰好落回A点。重力加速度为g。求:
(1)物体经过半圆轨道上的B点时,对轨道的压力大小F;
(2)物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功W;
(3)求弹簧压缩至A点时的弹性势能。
(1)物体经过半圆轨道上的B点时,对轨道的压力大小F;
(2)物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功W;
(3)求弹簧压缩至A点时的弹性势能。
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