如圖所示,一半徑r = 0.2m的1/4光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0=4m/s,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m , 滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管,EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R = 0.25m的一小段圓弧,管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接,O點(diǎn)位于地面,OF 連線豎直.一質(zhì)量為M=0.2kg的物塊a從圓弧頂端A點(diǎn)無(wú)初速滑下,滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng),過(guò)后滑塊被傳送帶送入管DEF,管內(nèi)頂端F點(diǎn)放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b.已知a、b兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面,重力加速度g取10m/s2.求:

(1)滑塊a到達(dá)底端B時(shí)的速度vB; 

(2)滑塊a剛到達(dá)管頂F點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力;

 (3)滑塊a滑到F點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生完全非彈性正碰,飛出后落地,求滑塊a的落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x(不計(jì)空氣阻力)。

解析:(1)設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度為vB,由機(jī)械能守恒定律,有

  

 =2m/s

(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng),受到傳送帶對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力,

由牛頓第二定律Mg =Ma  

滑塊對(duì)地位移為L(zhǎng),末速度為vC,設(shè)滑塊在傳送帶上一直加速

由速度位移關(guān)系式  

得vC=3m/s<4m/s,可知滑塊與傳送帶未達(dá)共速

滑塊從C至F,由機(jī)械能守恒定律,有

 

 

在F處由牛頓第二定律   

 得FN=1.2N   由牛頓第三定律得管上壁受壓力為1.2N, 壓力方向豎直向上

(3)由題意知碰后物塊a、b共速,設(shè)速度為,碰撞過(guò)程由動(dòng)量守恒得

        

        離開(kāi)F點(diǎn)后物塊a、b一起做平拋運(yùn)動(dòng)

         

       

         

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?德州一模)如圖所示,一半徑R=1m的圓盤(pán)水平放置,在其邊緣 E點(diǎn)固定一小桶(可視為質(zhì)點(diǎn)).在圓盤(pán)直徑 DE 的正上方平行放置一水平滑道 BC,滑道右端 C點(diǎn) 與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線上,且豎直高度 h=1.25m.AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道,半徑r=0.45m,且與水平滑道相切與B點(diǎn).一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),圓盤(pán)從圖示位置以一定的角速度ω繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),最終物塊由C 點(diǎn)水平拋出,恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi).已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數(shù)μ=0.2.(取g=10m/s2)求
(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
(2)水平滑道 BC的長(zhǎng)度;
(3)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一半徑R=0.2m的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊.當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí),滑塊從圓盤(pán)邊緣滑落,經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管(圖中圓管未畫(huà)出)進(jìn)入軌道ABC.已知AB段為光滑的弧形軌道,A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2m;BC斜面與AB軌道對(duì)接且傾角為37°,滑塊與圓盤(pán)及BC斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道,不計(jì)在過(guò)渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)當(dāng)圓盤(pán)的角速度多大時(shí),滑塊從圓盤(pán)上滑落?
(2)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能(取地面為零勢(shì)能參考面).
(3)從滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起,經(jīng)0.6s正好通過(guò)C點(diǎn),求BC之間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一半徑R=0.2m的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊.當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大到某一數(shù)值時(shí),滑塊剛好從圓盤(pán)邊緣處滑落,進(jìn)入軌道ABC.已知AB段為光滑的圓弧形軌道,軌道半徑r=2.5m,B點(diǎn)是圓弧形軌道與水平地面的相切點(diǎn),A點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差h=1.2m;傾斜軌道BC與圓軌道AB對(duì)接且傾角為37°,滑塊與圓盤(pán)及BC軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道,不計(jì)滑塊在A點(diǎn)和B點(diǎn)處的機(jī)械能損失,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求滑塊剛好從圓盤(pán)上滑落時(shí),圓盤(pán)的角速度;
(2)求滑塊到達(dá)弧形軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(3)滑塊從到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起,經(jīng)0.6s正好通過(guò)C點(diǎn),求BC之間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一半徑r=0.2m的1/4光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0=4m/s,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管,EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R=0.25m的一小段圓弧,管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接,O點(diǎn)位于地面,OF 連線豎直.一質(zhì)量為M=0.1kg的物塊a從圓弧頂端A點(diǎn)無(wú)初速滑下,滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng),過(guò)后滑塊被傳送帶送入管DEF,管內(nèi)頂端F點(diǎn)放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b.已知a、b兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑塊a到達(dá)底端B時(shí)的速度vB;
(2)滑塊a剛到達(dá)管頂F點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力;
(3)滑塊a滑到F點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生完全非彈性正碰,飛出后落地,求滑塊a的落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x(不計(jì)空氣阻力)

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