问题 问答题

如图所示,一光滑的曲面与长L=2m的水平传送带左端平滑连接,一滑块从曲面上某位置由静止开始下滑,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带离地面高度h0=0.8m.

(1)若传送带固定不动,滑块从曲面上离传送带高度h1=1.8m的A处开始下滑,求滑块落地点与传送带右端的水平距离;

(2)若传送带以速率v0=5m/s顺时针匀速转动,求滑块在传送带上运动的时间.

答案

(1)滑块滑至水平传送带的初速度为v1,则

1
2
mv12=mgh1

v1=

2gh1
=6m/s

滑块的加速度a=μg,设滑块到达传送带右端的速度为v2

v22-v12=-2aL

得v2=4m/s.

滑块到达传送带右端做平抛运动,设平抛运动的时间为t,

h0=

1
2
gt2t=
2h0
g
=0.4s

落地点与传送带右端的水平距离x=v2t=1.6m

(2)设滑块从传送带左端运动到和传送带速度v0相同时所用时间为t1,位移为x1

由v0=v1-at1,得t1=0.2s

   由x1=

v1+v0
2
t1=1.1m<L

说明滑块先做匀加速运动后做匀速运动,x2=L-x1=0.9m

滑块做匀速运动的时间t2=

x2
v0
=0.18s

  所以t=t1+t2=0.38s

答:(1)滑块落地点与传送带右端的水平距离是1.6m;

(2)滑块在传送带上运动的时间是0.38s.

单项选择题
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