如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6m/s速度运动,运动方向如图所示.一个质量为m的物体(

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  • 解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出沿斜面下滑的加速度,结合位移时间公式求出下滑到斜面底端的时间.

    (2)根据牛顿第二定律求出物体在传送带上向左做匀减速运动的加速度,结合速度位移公式求出向左运动的最远距离.

    (3)根据运动学规律求出物体第一次通过传送带返回A点的速度,结合速度位移公式求出沿斜面上滑的高度.

    (1)物体在斜面上的加速度大小a1=

    mgsin30°

    m=gsin30°=5m/s2.

    根据

    h

    sin30°=

    1

    2a1t2

    解得t=

    4h

    a1=

    4×3.2

    5s=1.6s.

    滑到底端的速度v=a1t=5×1.6m=8m/s

    (2)物体在传送带上做匀减速运动的加速度大小a2=μg=5m/s2,

    则物体在传送带上向左运动的最远距离x=

    v2

    2a2=

    64

    10m=6.4m,

    (3)因为物块速度减为零后,返回做匀加速直线运动,返回时速度达到传送带速度后做匀速直线运动,所以物块返回到A点的速度为6m/s,

    则上滑的距离s=

    v′2

    2a1=

    36

    10=3.6m,上升的高度h′=

    1

    2×3.6m=1.8m.

    答:(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要1.6s.

    (2)物体在传送带上向左运动的最远距离为6.4m.

    (3)物体第一次通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为1.8m.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度中等.

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