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  • 如圖所示,質(zhì)量m=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng),速率為3m/s.已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.(

    如圖所示,質(zhì)量m=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng),速率為3m/s.已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.(g取10m/s2

    (1)若兩皮帶輪之間的距離是6m,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過計(jì)算說明你的結(jié)論.
    (2)若皮帶輪間的距離足夠大,從m滑上到離開傳送帶的整個(gè)過程中,由于m和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?
    物理人氣:589 ℃時(shí)間:2020-09-27 12:47:12
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)物體將從傳送帶的右邊離開.
    物體從曲面上下滑時(shí)機(jī)械能守恒,有mgH=
    1
    2
    mv2

    解得物體滑到底端時(shí)的速度v0
    2gh
    =4
    m/s
    以地面為參照系,物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零,期間物體的加速度大小和方向都不變,加速度大小為a=
    f
    M
    =1
    m/s2;
    物體從滑上傳送帶到相對地面速度減小到零,對地向右發(fā)生的位移為:s1
    0?
    v20
    ?2a
    =8m>6m
       
    物體將從右離開傳送帶.
    (2)以地面為參考系,若兩皮帶輪間的距離足夠大,則物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零,后向左做勻加速運(yùn)動(dòng),直到速度與傳送帶速度相等后與傳送帶相對靜止,從傳送帶左端掉下,期間物體的加速度大小和方向都不變,加速度大小為:a=
    f
    M
    =1
    m/s2;
    取向右為正方向,物體發(fā)生的位移為:s2
    v21
    ?
    v20
    ?2a
    =3.5
    m;
    物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t=
    v1?v0
    ?a
    =7
    s
    這段時(shí)間內(nèi)皮帶向左運(yùn)動(dòng)的位移大小為s3=vt=21m;
    物體相對于傳送帶滑行的距離為△s=s2+s3=24.5m
    物體與傳送帶相對滑動(dòng)期間產(chǎn)生的熱量為Q=f△s=490J;
    答:(1)物體將從左離開傳送帶;(2)產(chǎn)生的熱量是490J
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