如下圖所示，在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶的左端(P點(diǎn))，輕放一質(zhì)量為m＝1kg的物塊，物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后水平拋出，恰好無(wú)碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑．B、D為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平．已知圓弧半徑R＝1.0m，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ＝106°，軌道最低點(diǎn)為C，A點(diǎn)距水平面的高度h＝0.8m．(g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：

(1)物塊離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)水平初速度的大��；

(2)物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大��；

(3)設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，傳送帶的速度為5m/s，求PA間的距離．

 

【答案】

(1)3m/s　(2)43N　(3)1.5m

【解析】

試題分析：(1)物塊由A到B在豎直方向有

＝2gh，

vy＝4m/s，

在B點(diǎn)tan＝，

vA＝3m/s.

(2)物塊由B到C由功能關(guān)系

mgR＝，

vB＝＝5m/s，

解得：＝33(m/s)2.

在C點(diǎn)FN－mg＝m，

由牛頓第三定律，物塊對(duì)軌道壓力的大小為FN′＝FN＝43N.

(3)因物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s，小于傳送帶速度，故物塊在傳送帶上一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

μmg＝ma，

a＝3m/s2，

PA間的距離xPA＝＝1.5m.

考點(diǎn)：考查圓周運(yùn)動(dòng)和功能關(guān)系

點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，對(duì)于多過(guò)程問(wèn)題，選擇合適的研究過(guò)程很關(guān)鍵，注意分析每一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的連接點(diǎn)狀態(tài)和受力

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑，金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動(dòng)？若不運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)說(shuō)明理由；如運(yùn)動(dòng)，原因是什么？運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何？

(2)如果金屬框運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為其對(duì)地速度的K倍，K＝0.18，求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少？

(3)如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動(dòng)，它每秒鐘要消耗多少磁場(chǎng)能？

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如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑，金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何?

如果金屬框運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為其對(duì)地速度的K倍，K=0.18，求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?

如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動(dòng)，它每秒鐘要消耗多少磁場(chǎng)能?

 


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1.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

2.線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間；

3.線框落地時(shí)的速度的大小。

 

 

 

 

 

 

 

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