如图所示,质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上,从A点随传送带运动到水平部分的最

2025-05-08 14:49:01
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回答1:

(1)设小物块经过C点时的速度大小
v 1
,因为经过C时恰好能完成圆周运动,由牛顿第二定律可得:
mg=
mv 21
R
,解得
v 1
=3m/s
小物块由A到B过程中,设摩擦力对小物块做的功为W,由动能定理得:
W=
1
2
mv 21
,解得W=4.5J
故摩擦力对物块做的功为4.5J.
(2)设小物块经过D点时的速度为
v 2
,对由C点到D点的过程,由动能定理的:
mg.2R=
1
2
mv 22
-
1
2
mv 21

小物块经过D点时,设轨道对它的支持力大小为
F N
,由牛顿第二定律得:
F N
-mg=
mv 22
R

联立解得
F N
=60N,
v 2
=3
5
m/s
由牛顿第三定律可知,小物块对轨道的压力大小为:
F ′N
=
F N
=60N.
故小物块经过D点时对轨道的压力大小为60N.
(3)小物块离开D点做平抛运动,设经时间t打在E点,由h=
1
2
gt 2
得:t=
15
10
s
设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为
v x
v y
,速度跟竖直方向的夹角为α,则:
v x
=v 2

v y
=gt

又tanα=
v x
v y
=
3

联立解得α=60°
再由几何关系可得θ=α=60°
故倾斜挡板与水平面的夹角为θ为60°.