如图所示,一个可视为质点的质量为0.5Kg的小物体m从A点以速度VA=5.0m/s滑上倾斜传送带顶端,倾斜传送带倾角为α=370.已知传送带长度为L=2.75m,物体

发布时间:2020-08-12 21:21:21

如图所示,一个可视为质点的质量为0.5Kg的小物体m从A点以速度VA=5.0m/s滑上倾斜传送带顶端,倾斜传送带倾角为α=370.已知传送带长度为L=2.75m,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.50,(取sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2不计空气阻力)
(1)若传送带静止不动,求物体从顶端A到底端B的过程中,由于摩擦而产生的热量Q;
(2)若传送带以V1=2.5m/s顺时针匀速转动,求物体到达底端B时,物体的动能EKB
(3)若传送带逆时针匀速转动且速度为V2,物体到达底端B时动能为EKB,请在下面的坐标系中画出EKB随V2变化的关系图线.要求在坐标轴上标出图线关键点的坐标值,并说明是什么曲线.(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分)

网友回答

解(1)若传送带静止不动,物体从顶端A到底端B的过程中,由于摩擦而产生的热量Q等于物体克服摩擦力所做的功,即有:Q=μmgcos37°L=5.5J.
(2)根据动能定理得
?mgLsin37°-μmgcos37°L=EKB-
解得,EKB=9J.
(3)若传送带逆时针匀速转动,
当0<V2≤5m/s,由于mgsin37°>μmgcos37°,物体一直匀加速下滑,根据动能定理得
mgLsin37°-μmgcos37°L=EKB-,得EKB=9J.
当V2>5m/s物体一直匀加速运动,到斜面底端时物体与传送带速度相同时,加速度为a==10m/s2,
?? 由得,V2=4m/s.此时物体的动能为EKB==20J,传送带速度再增大,物体的动能不变.故EKB随V2变化的关系图线如图.
答:
(1)若传送带静止不动,求物体从顶端A到底端B的过程中,由于摩擦而产生的热量Q是9J;
(2)若传送带以V1=2.5m/s顺时针匀速转动,求物体到达底端B时,物体的动能EKB是9J.
(3)EKB随V2变化的关系图线如图.
解析分析:(1)若传送带静止不动,物体从顶端A到底端B的过程中,由于摩擦而产生的热量Q等于物体克服摩擦力所做的功.
(2)若传送带以V1=2.5m/s顺时针匀速转动,物体的受力情况与传送带静止时相同,根据动能定理求出物体到达底端B时,物体的动能EKB.
(3)牛顿第二定律和运动学求出时间,再求出此过程传送带的位移大小,得到相对位移大小,即可求出

点评:本题分析物体的运动过程是关键,根据动能定理和牛顿第二定律结合进行研究.
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