Question

如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度沿順時針方向運(yùn)動，在傳送帶上的P點(diǎn)輕輕地放上一質(zhì)量m＝1 kg的小物塊，PA間的距離為1.5m，小物塊隨傳送帶運(yùn)動到A點(diǎn)后水平拋出，恰好沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道運(yùn)動。B、C為圓弧的兩端點(diǎn)其連線水平，CD為與C點(diǎn)相切的一固定斜面。小物塊離開C點(diǎn)后經(jīng)0.8 s通過D點(diǎn)。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ₁＝0.3，圓弧軌道最低點(diǎn)為O，A點(diǎn)與水平面的高度差h＝0.8 m，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ₂＝，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8， g取10 m/s²。試求：

 

(1)小物塊離開A點(diǎn)時的速度大��；

(2)圓弧BOC對應(yīng)的圓心角θ為多少？

(3)斜面上CD間的距離。

 

Answer 1

【答案】

（1）3m/s（2）106⁰  （3）0.98m

【解析】

試題分析：（1）設(shè)小物塊從P到A全程勻加速，根據(jù)動能定理：

μmgS₁=

解得:v==3m/s < 5m/s  因此小物塊到A點(diǎn)時的速度為3m/s

（2）對小物塊，由A到B作平拋運(yùn)動：

解得：v_y=4m/s

解得：θ=106⁰

（3）小物塊在B處的速度：V_B= = 5m/s

機(jī)械能守恒知：

小物塊沿斜面上滑：

小物塊由C上升到最高點(diǎn)：

S₁= =1.25m

小物塊沿斜面下滑：

小物塊由最高點(diǎn)回到D點(diǎn)： s₂=a₂(t-t₁)² =0.27m

斜面上CD間的距離：S_CD =S₁-S₂=0.98m

考點(diǎn)：此題綜合考查了牛頓定律、動能定理及運(yùn)動公式，也考查了平拋運(yùn)動的規(guī)律。