问题 问答题

如图所示,表面粗糙的水平传送带CD按图示方向运行,半径为1.8m的四分之一光滑圆弧轨道AB竖直放置,使轨道最低点B的切线水平,且与传送带的C端贴近.现将一质量为0.2kg的小物块P从轨道的最高点A由静止滑下(g=10m/s2).则:

⑴物块P滑到B点时的速度为多大?

⑵物块P滑到B点时对轨道的压力为多大?

⑶在不同的条件下,物块PC点运动到D点有多种可能的运动情况.请分别定性描述各种可能的运动情况.

答案

(1)(2)6N

(3)①匀速直线运动  ②匀加速直线运动  ③匀减速直线运动  ④先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动  ⑤先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动

⑴物块PAB过程中,由机械能转化和守恒定律得:mgr…2分

解得物体滑到B点时得速度大小 …………………1分

⑵物块P在圆弧轨道上做圆周运动,根据牛顿第二定律,物块P到达B点时

Fmgm …………1分

解得物块P到达B点时轨道对它的支持力 ………………1分

根据牛顿第三定律,物块P在滑到B点时对轨道的压力

F′F=6N……………1分

⑶物块P由传送带的C端滑到D端的过程中,可能的运动情况有:

①匀速直线运动  ②匀加速直线运动  ③匀减速直线运动  ④先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动  ⑤先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动

评分标准:答出1~2个给1分,答出3~4个给2分,答出5个给3分

单项选择题
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