题目
(14分)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的水平位移OC=.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端到B点的距离为/2.当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传道带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点.当驱动轮转动从而带动传送带以速度v匀速向右运动时(其它条件不变),P的落地点为D.(不计空气阻力) (1)求P滑至B点时的速度大小;(2)求P与传送带之间的动摩擦因数;(3)求OD之间的距离s=?
答案:解析:(1)物体P在轨道上滑动时机械能守恒,由得物体P滑到B点时的速度为 (4分)(2)当没有传送带时,物体离开B点后作平抛运动,运动时间为t,,当B点下方的传送带静止时,物体从传送带右端水平抛出,在空中运动的时间也为t,水平位移为,因此物体从传送带右端水平抛出的速度为,根据动能定理,物体在传送带上滑动时,有 ,解出物体与传送带之面的动摩擦因数为 (4分)(3)(一)若,则B平抛时, (2分) (二)若,物块加速① ,未能共速其中 联立得: (1分)② ,共速 (1分)(三)若,物块减速① 则 (1分)② ,物与皮带共速即则 (1分)故