如图所示,一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道,并

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  • 解题思路:(1)沿圆弧轨道下滑过程中,根据动能定理求出滑到底端的速度,物体在传送带向左做匀减速运动,根据运动学公式求出最大距离;

    (2)分别求出物体在传送带上向左运动的时间、向右匀加速运动时间及向右匀速运动时间,三者之和即可所求时间;

    (3)根据物体的运动状态判断能否停下来.

    (1)沿圆弧轨道下滑过程中,根据动能定理得:

    mgR=[1/2]mv12

    解得:v1=3m/s

    物体在传送带上运动的加速度

    a=μg=2m/s2

    所以向左滑动的最大距离

    s=

    v12

    2a=2.25m

    (2)物体在传送带上向左运动的时间 t1=

    v1

    a=1.5s

    物体向右运动速度达到v时,已向右移动的距离 s1=

    v2

    2a=1m

    所用时间t2=[v/a]=1s

    匀速运动的时间 t3=

    s−s1

    v=0.625s

    t=t1=t2=t3=3.125s

    (3)根据第二问可知,物体每次到达传送带右端时的速度为2m/s,然后滑上曲面,后滑下曲面达到斜面底端的速度还是2m/s,然后向左做匀减速运动知道速度等于零,后又向右做匀加速运动,到达传送带右端时的速度为2m/s,所以物体不会停下来,在传送带和圆弧轨道上作周期性的往复运动.

    答:(1)物体滑上传送带向左运动的最远距离为2.25m;

    (2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间为3.125s;

    (3)不能;物块在传送带和圆弧轨道上作周期性的往复运动.

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律.

    考点点评: 本题主要考察了动能定理及运动学基本公式的应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况,难度适中.

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