2
m1-m22v0m1+m2v20
所以L2-L1=>0,即L1<L2,故滑板的长度至少为L=L2=.
2μm1m1+m2g2μm1g2
m1+m2v0
答案:
2μm1g考向3 传送带模型
[典例3] (2018·赤峰4月模拟)如图3所示,一个可视为质点的物块,质量为m=1 kg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带,传送带由电动机驱动着匀速逆时针转动,速度大小为v=3 m/s.已知圆弧轨道半径
R=0.45 m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1,两皮带轮之间的距离为L=4 m,物
块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力为F,物块与传送带摩擦产生的热量为Q.重力加速度取g=10 m/s.下列说法正确的是( )
2
图3
A.F=10 N C.Q=10 J
B.F=20 N D.Q=4 J
12
C [物块滑到圆弧轨道底端的过程中,由机械能守恒:mgR=mv0,解得:v0=2gR=3
2
v20
m/s,在轨道的底端,由牛顿第二定律得:F-mg=m,代入数据解得F=30 N,故A、B错
R误;物块滑上传送带将做匀减速运动,设匀减速运动的最大距离为sm,加速度大小为a,由
2
v230
牛顿第二定律得:μmg=ma,解得a=1 m/s,可得:sm==m=4.5 m,因为两皮带
2a2×1
2
轮之间的距离为L=4 m,所以物块将从传送带的右端离开传送带.设物块在传送带上滑行12
时间为t,则有:L=v0t-at,解得:t=2 s,在t=2 s时间内传送带的位移大小为x=
2
vt=2×3 m=6 m,物块相对于传送带的位移为Δx=x+L=10 m,热量Q=μmgΔx=10 J,
所以C正确,D错误.]
(2018·甘肃天水一模)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1
运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则( )
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甲 乙
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
B [0~t1时间:滑动摩擦力向右,物体向左做匀减速运动,t1时刻向左位移达到最大,即离A处的距离最大,t1~t2时间:滑动摩擦力向右,物体向右由静止开始先做匀加速直线运动,t2以后物体做匀速直线运动,摩擦力为零.t2以后物体相对传送带静止,相对滑动的
距离最大,故B正确.]
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