题目
如图所示的装置,其中AB部分为一长为L并以v速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为r竖直放置的粗糙半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为m的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.() (1)滑块到达B点时对轨道的压力大小; (2)滑块恰好能到达D点,求滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力的功; (3)滑块从D点再次掉到传送带上E点,求AE的距离.
答案:(1)设滑块在摩擦力作用下从A到B一直被加速,且设刚好到达B点前的速度为v, 则: (3分) 故滑块在传送带上是先加速后匀速,到达B点时的速度为v 由 (2分) 得: (1分) (2)滑块恰好能到达D点,则 (2分) 由动能定理得: (3分) 得 (2分) (3)滑块从D点再次掉到传送带上E点做平抛运动,即 (4分) 得 (2分) 故AE的距离为 (1分)