(2014•广东三模)如图所示,一倾斜的传送带倾角θ=37°,始终以v=12m/s的恒定速度顺时针转动,传送带两端点P、

(2014•广东三模)如图所示,一倾斜的传送带倾角θ=37°,始终以v=12m/s的恒定速度顺时针转动,传送带两端点P、Q间的距离L=2m,紧靠Q点右侧有一水平面长x=2m,水平面右端与一光滑的半径R=1.6m的竖直半圆轨道相切于M点,MN为竖直的直径.现有一质量M=2.5kg的物块A以v0=10m/s的速度自P点沿传送带下滑,A与传送带间的动摩擦因数μ1=0.75,到Q点后滑上水平面(不计拐弯处的能量损失),并与静止在水平面左端的质量m=0.5kg的B物块相碰,碰后A、B粘在一起,A、B与水平面的摩擦系数相同均为μ2,忽略物块的大小.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)A滑上传送带时的加速度a和到达Q点时的速度;
(2)若AB恰能通过半圆轨道的最高点N,求μ2
(3)要使AB能沿半圆轨道运动到N点,且从N点抛出后能落到传送带上,则μ2应满足什么条件?
支持下去 1年前 已收到1个回答 举报

实话实说真人 幼苗

共回答了18个问题采纳率:100% 举报

(1)A刚上传送带时,由牛顿第二定律得:
Mgsinθ+μ1Mgcosθ=Ma,
代入数据得:a=12m/s2
A在传送带上运动,速度与传送带速度相等时,由匀变速运动的速度位移公式得:
v2-v02=2as,
代入数据得:s=[11/6]m<L=2m,
A没有到达Q点前已经与传送带速度相等,到达Q点的速度为:v=12m/s;
(2)设AB碰后的共同速度为v1,以A的初速度方向为正方向,A、B碰撞过程中,由动量守恒定律得:
Mv=(M+m)v1
代入数据得:v1=10m/s,
AB在最高点时速度为v3,在最高点,由牛顿第二定律得:
(M+m)g=(M+m)

v23
R,
设AB在M点速度为v2,由机械能守恒定律得:
[1/2](M+m)v22=[1/2](M+m)v32+(M+m)g•2R,
在水平面上由动能定理得:
[1/2](M+m)v12-[1/2](M+m)v222(M+m)gx,
代入数据得:μ2=0.5;
(3)①若以v3由N点抛出,做平抛运动,
在竖直方向上:2R=[1/2]gt2
水平方向上:x1=v3t,
联立并代入数据得:x1=3.2m>x,
则要使AB能沿半圆轨道运动到N点,并能落在传动带上,则μ2≤0.5;
②若AB恰能落在P点,在竖直方向上:
2R-Lsinθ=[1/2]gt′2
水平方向上:x+Lcosθ=v3′t′,
由由机械能守恒定律得:[1/2](M+m)v22=[1/2](M+m)v32+(M+m)g•2R,
在水平面上由动能定理得:[1/2](M+m)v12-[1/2](M+m)v222(M+m)gx,
联立并代入数据得:μ2=0.09,
综上所述,μ2应满足:0.09≤μ2≤0.5;
答:(1)A滑上传送带时的加速度a=12m/s2,到达Q点时的速度v=12m/s;
(2)若AB恰能通过半圆轨道的最高点N,μ2=0.5;
(3)要使AB能沿半圆轨道运动到N点,且从N点抛出后能落到传送带上,则μ2满足的条件是:0.09≤μ2≤0.5.

1年前

3
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.188 s. - webmaster@yulucn.com