如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块...

问题详情:

如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带.小物 块m=lkg,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4,g取lom/s2.

求:(1)小物块能否到达B点,计算分析说明.

(2)小物块在传送带上运动时,摩擦力产生的热量为多少?

如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块...

【回答】

考点:        牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

专题:        牛顿运动定律综合专题.

分析:        物体由于惯*冲上皮带后,从右端滑上传送带时,可以先匀减速运动到速度为0再反向加速后匀速,也可以一直减速,分情况进行讨论即可解题.

解答:  解:(1)不能,因为小物块在水平方向受到摩擦力的作用,有:f=μmg,

产生的加速度:a=如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块... 第2张=μg=0.4×10=4m/s2

小物块速度减为零时的位移是x,则有:﹣2ax=0﹣v2

得:x=如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块... 第3张=4.5m<6m,

所以小物块不能到达B点,

(2)小物块向左减速过程中的位移:x=如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块... 第4张=4.5m

小物块向右加速的过程中的位移:x′=如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块... 第5张=2m,

速度等于传送带速度v1时,经历的时间:t=如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V1=4m/s运行.初速度大小为V2=6m/s的小物块... 第6张=2.5s,

传送带的位移:s=v1t=4×2.5m=10m,

小物块相对于传送带的位移:△x=s+(x﹣x′)=10+(4.5﹣2)=12.5m

小物块在传送带上运动时,因相互间摩擦力产生的热量为:Q=f•△x=0.4×10×1×12.5J=50J

答:(1)小物块不能到达B点.

(2)小物块在传送带上运动时,摩擦力产生的热量为50J.

点评:        本题关键是对于物体运动过程分析,物体可能一直减速,也有可能先减速后匀速运动,也可能先减速后加速再匀速运动,难度适中.

知识点:牛顿运动定律的应用

题型:计算题