(2013?成都模拟)如图所示,一质量m=1kg的滑块(大小不计),从半径R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端

2025-05-14 20:28:30
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回答1:

(1)滑块从A到B,由机械能守恒得mgR=

1
2
mv2
解得v=2m/s
在B点,由牛顿第二定律得N?mg=m
v2
R

解得N=30N
(2)在传送带上滑块先做匀减速运动,由牛顿第二定律得:-μmg=ma1
解得a1=-2m/s2
假设两者能达到速度相等,有v+a1t1=v′
解得t1=0.4s,v′=1.2m/s
共速前,滑块在皮带上的对地位移大小为:x1=vt1+
1
2
a1
t
=0.64m

因x<L,假设成立
共速后,对滑块有μmg=ma′1a1=2m/s2
L?x1=v′t1+
1
2
a1
t

解得t2=0.1s
对皮带x2=v′t2+
1
2
a2
t
=0.135m

相对位移大小为△x2=x′2-(L-x1)=0.005m
Q=μmg(△x1+△x2)=0.81J
答:(1)滑块到达圆弧底端B时,轨道对它的支持力大小为30N;
(2)滑块在传送带上运动的最小速度为1.2m/s;
(3)滑块通过传送带的过程中与传送带之间因摩擦而产生的总热量为0.81J.