如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速...

问题详情:

如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速度地轻放在A处,同时传送带以a0=1m/s2的加速度加速运转,物体和传送带间的动摩擦因素为0.2,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道CPN,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角1350的圆弧,PN为其竖直直径,C点与B点的竖直距离为R,物体离开传送带后由C点恰好无碰撞落入轨道.取g=10m/s2,求:

如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速...

(1)物块由A端运动倒B端所经历的时间.

(2)AC间的水平距离

(3)判断物体能否沿圆轨道到达N点.

 

【回答】

解:(1)物体离开传送带后由C点无碰撞落入轨道,则得在C点物体的速度方向与C点相切,与竖直方向成45°,有vcx=vcy,

物体从B点到C作平抛运动,竖直方向:如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第2张

vcy=gt3

水平方向:xBC=vBt3(vB=vcx)

得出vB=vcx=vcy=4m/s

如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第3张

物体刚放上传送带时,由牛顿第二定律有:μmg=ma

得:a=2m/s2

物体历时t1后与传送带共速,则有:at1=v0+a 0t1,

t1=1s

得:v1=2 m/s<4 m/s

故物体此时速度还没有达到vB,且此后的过程中由于a0<μg,物体将和传送带以共同的加速度运动,设又历时t2到达B点

vB=v1+a 0t2

得:t2=2s

所以从A运动倒B的时间为:t=t1+t2=3s

  AB间的距离为:s=如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第4张=7m

(2)从B到C的水平距离为:sBC=vBt3=2R=1.6m

所以A到C的水平距离为:sAC=s+sBC=8.6m

(3)物体能到达N点的速度要求:mg=如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第5张

解得:如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第6张=如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第7张m/s

对于小物块从C到N点,设能够到达N位置且速度为v′N,由机械能守恒得:如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第8张如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第9张=如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第10张如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第11张

解得:v′N=如图所示,A、B是水平传送带的两个端点,起初以v0=1m/s的速度顺时针运转.今将一小物块(可视为质点)无初速... 第12张<vN

故物体不能到达N点.

答:(1)物块由A端运动倒B端所经历的时间为3s.

(2)AC间的水平距离为8.6m

(3)物体不能沿圆轨道到达N点.

知识点:专题三 力与物体的曲线运动

题型:综合题