如圖所示，以A、B和C、D為端點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C。一物塊被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板.滑板運動到C時被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量M=2m，兩半圓半徑均為R，板長ι=6.5R，板右端到C的距離L在R<L<5R范圍內(nèi)取值，E距A為S=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，重力加速度取g.
（1） 求物塊滑到B點的速度大��；
（2） 試討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點。
解：(1)物塊從E 點運動到B 點的過程中，只有皮帶對物塊的摩擦力和重力兩個力做功，對該過程應(yīng)用動能定理得：

(2)物塊m和木板M在相互作用的過程中動量守恒，設(shè)兩者可以達(dá)到共同速度，設(shè)為V1,該過程中木板運動的位移為X1，兩者的相對位移為x。
由動量守恒定律得：
所以
由能量守恒定律得：
對木板應(yīng)用動能定理得：
當(dāng)時，到達(dá)C點的整個過程中始終存在滑動摩擦力，所以克服摩擦力做功為:
當(dāng)時，物塊和木板可以達(dá)到相同的速度，此后直到木板碰到C點這一過程中，物塊和木板之間是沒有摩擦力的，該階段摩擦力不做功。故這種情況下克服摩擦力做功為：，與L無關(guān)。
綜合兩種情況可知，當(dāng)L=R時，物塊克服摩擦力做功最小，這個過程中物塊到達(dá)C點的速度最大，對這個過程有：滑上CD軌道后，
設(shè)上升的最大高度為h,由機械能守恒定律得：
可見物塊滑不到CD軌道的中點。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，以A、B和C、D為端點的半徑為R=0.6m的兩半圓形光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi)，B端、C端與光滑絕緣水平面平滑連接．A端、D端之間放一絕緣水平傳送帶，傳送帶下方B、C之間的區(qū)域存在水平向右的勻強電場，場強E=5×105V/m．當(dāng)傳送帶以v0=6m/s 的速度沿圖示方向勻速運動時，將質(zhì)量為m=4×10-3kg，帶電量q=+1×10-8C的小物塊由靜止放上傳送帶的最右端，小物塊第一次運動到傳送帶最左端時恰好能從A點沿半圓軌道滑下，不計小物塊大小及傳送帶與半圓軌道間的距離，g取10m/s2，已知A、D端之間的距離為1.2m 等于水平傳送帶的長．
（1）求小物塊第一次運動到傳送帶最左端時的速度的大�。�
（2）求小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；
（3）求小物塊第1次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時的速度大小；
（4）小物塊第幾次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時的速度達(dá)到最大？最大速度為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?廣東）如圖所示，以A、B和C、D為端點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C，一物塊被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板，滑板運動到C時被牢固粘連，物塊可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R，板右端到C的距離L在R＜L＜5R范圍內(nèi)取值，E距A為S=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)均μ=0.5，重力加速度取g．
（1）求物塊滑到B點的速度大��；
（2）試討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，以A、B和C、D為端點的半徑為R=0.6m的兩半圓形光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi)，B端、C端與光滑絕緣水平地面平滑連接．A端、D端之間放一絕緣水平傳送帶．傳送帶下方B、C之間的區(qū)域存在水平向右的勻強電場，場強E=5×105V/m．當(dāng)傳送帶以6m/s的速度沿圖示方向勻速運動時，現(xiàn)將質(zhì)量為m=4×10-3kg，帶電量q=+1×10-8C的物塊從傳送帶的右端由靜止放上傳送帶．小物塊運動第一次到A時剛好能沿半圓軌道滑下．不計小物塊大小及傳送帶與半圓軌道間的距離，g取10m/s2，已知A、D端之間的距離為1.2m．求：
（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因素；
（2）物塊第1次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時速度；
（3）物塊第幾次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時的速度達(dá)到最大，最大速度為多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，以A、B和C、D為斷點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點，一物塊（視為質(zhì)點）被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A點時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A點沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B點滑上滑板，滑板運動到C點時被牢固粘連．物塊可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量為M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R，板右端到C點的距離L在R＜L＜5R范圍內(nèi)取值，E點距A點的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，重力加速度g已知．
（1）求物塊滑到B點的速度大�。�
（2）求物塊滑到B點時對半圓軌道的壓力；
（3）物塊在滑板上滑動過程中，當(dāng)物塊與滑板達(dá)到共同速度時，測得它們的共同速度為u=
uB3
．試討論物塊從滑上滑板到離開右端的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系．并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年浙江省高三12月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，以A、B和C、D為端點的半徑為R＝0.6m的兩半圓形光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi)，B端、C端與光滑絕緣水平地面平滑連接。A端、D端之間放一絕緣水平傳送帶。傳送帶下方B、C之間的區(qū)域存在水平向右的勻強電場，場強E＝5×105V/m。當(dāng)傳送帶以6m/s的速度沿圖示方向勻速運動時，現(xiàn)將質(zhì)量為m=4×10-3kg,帶電量q=+1×10-8C的物塊從傳送帶的右端由靜止放上傳送帶。小物塊運動第一次到A時剛好能沿半圓軌道滑下。不計小物塊大小及傳送帶與半圓軌道間的距離，g取10m/s2，已知A、D端之間的距離為1.2m。求：

（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；

（2）物塊第1次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時速度；

（3）物塊第幾次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時的速度達(dá)到最大，最大速度為多大。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案