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如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平....

manfen5.com 满分网如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平.一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示,已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2.当传送带静止时,让 P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点,当驱动转动带动传送带以速度v匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为 D.不计空气阻力.
a)求P滑到B点时的速度大小
b)求P与传送带之间的摩擦因数
c)求出O、D间的距离s 随速度v变化的函数关系式.
a)AB是光滑轨道,物体P从轨道顶端处A点滑到B点过程机械能守恒,由机械能守恒定律求出物体P滑到B的速度大小. b)根据动能定理研究物体P在传送带上滑行过程,求出动摩擦因数; c)通过物体P滑到底端的速度与传送带的速度进行比较,判断物体P在传送带上的运动情况,得出物体离开传送带的速度,根据平抛运动的知识求出水平位移. 【解析】 a)根据机械能守恒定律有:, 解得. b)在两种情况下物体P在空中的运动时间相同,位移分别为:x=l,x1=. ∴v1==. 根据动能定理有-μmg=. 解得μ=. c)平抛运动的时间t=. 若v≤时,P一直做匀减速直线运动,到达传送带右端的速度等于,所以平抛运动的水平位移s=l. 若时,P先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动,到达传送带右端的速度等于v,所以s=vt=. 若P一直做匀加速直线运动,根据,解得v=,若,则P先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,到达传送带右端的速度等于v,所以s=vt=. 若,则P一直做匀加速直线运动,到达传送带右端的速度为,所以s=. 答:(1)P滑到B点时的速度大小为. (2)P与传送带之间的摩擦因数为. (3)当v≤时,s=l.时,s=.当,则s=.当,s=.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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