Question

(16分)如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端（P点），轻放一质量为m=1kg的物块，物块随传送带运动到A点后抛出，物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m，圆弧对应的圆心角θ=106º，轨道最低点为C，A点距水平面的高度h=0.80m。（g取10m/s²，

sin53º=0.8，cos53º=0.6）求：

（1）物块离开A点时水平初速度的大小；

（2）物块经过C点时对轨道压力的大小；

（3）设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带的速度为5m/s，求PA间的距离。

 

Answer 1

【答案】

（1）3m/s   （2）43N    （3）1.5m

【解析】

试题分析：（1）（5分）物块由A到B做平抛运动，

在竖直方向做自由落体运动有：

        1分

           1分

在B点速度方向为：

         2分

则物体在A点的平抛速度为：

           1分

（2）物块从B到C受到重力、支持力，由于重力做正功支持力不做功，有：

         2分

         1分

解得：         1分

在C点距圆周运动受力情况与运动情况，有：

         2分

由牛顿第三定律，物块对轨道压力大小为：

         1分

（3）（5分）因物块到达A点时的速度为小于传送带速度，故物块在传送带上一直做匀加速直线运动        1分

         1分

           1分

PA间的距离         2分

考点：本题考查平抛运动、动能定理、圆周运动规律、牛顿第二定律和运动学关系。