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如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨...

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問題詳情:

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2 m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨着,水平地面與傳送帶上表面處於同一高度,水平面右端有一質量爲M=1.9kg的木塊處於靜止狀態。現有一質量m=0.1kg的子*,以初速度的*入木塊,並停留在其中,然後隨木塊一起向左滑上傳送帶,木塊在傳送帶上運動v-t圖像如圖乙所示(以向左爲正方向)。木塊可視爲質點。取如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨...。 求:

(1)木塊與傳送帶間的動摩擦因數μ

(2)子**入木塊的過程中,子*與木塊組成的系統損失的機械能是多少?

(3)木塊在傳送帶上運動的過程中,電動機多做的功。

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第2張

【回答】

(1)0.4; (2) 304J;(3) 24J

【分析】

(1)由圖乙求出0~1.5s的加速度,根據牛頓第二定律求出動摩擦因數;(2)由動量守恆求子*與木塊的共同速度,利用系統的末動能減去系統的初動能求出系統機械能的損失;(3)根據能量守恆可知,電動機多做的功等於傳送帶克服摩擦カ所做的功。

【詳解】

(1)由圖乙可知,在0~1.5s的過程中,木塊相對傳送帶運動,其加速度大小

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第3張

根據牛頓第二定律得

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第4張

解得

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第5張

(2)子弾進入木塊過程中,由動量守恆定律得

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第6張

解得

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第7張

系統損失的機械能爲

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第8張

解得

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第9張

(3) 0~1.5s的過程中傳送帶的位移爲

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第10張

則電動機多做的功等於傳送帶克服摩擦カ所做的功

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第11張

解得

如圖*所示,有一足夠長的水平傳送帶以v=2m/s的速度按順時針方向勻速轉動,傳送帶右端恰好與一段光滑水平面緊挨... 第12張

【點睛】

對於傳送帶模型,解題的關鍵就是要理清物塊在傳送帶上運動的規律,結合運動圖像與牛頓第二定律進行求解;對於子*打木塊模型,解題的關鍵就是利用動量守恆定律求解速度,根據能量守恆定律求解能量。

知識點:**碰撞和非**碰撞

題型:解答題

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