字典翻译 问答 初中 物理 某种弹射装置的示意图如图所示,光滑水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动
问题标题:
某种弹射装置的示意图如图所示,光滑水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动
问题描述:

某种弹射装置的示意图如图所示,光滑水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起(碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C仍处于静止)。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从传送带右端滑出落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:

(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度;

(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep。

孙利洲回答:
  (1)v=3.0m/s(2)Ep=1.0J   解析:(1)滑块C滑上传送带后做匀加速运动,设滑块C从滑上传送带到速度达到传送带的速度所用的时间为t,加速度大小为a,在时间t内滑块C的位移为s,由牛顿第二定律和运动学公式有:    …………………①    …………………②    …………………③   联解①②③得:s=1.25m …………………④   因为:s<L=4.0m …………………⑤   即:滑块C在传送带上先加速,达到传送带的速度v后随传送带匀速运动,并从右端滑出,则滑块C从传送带右端滑出时的速度为:   v=3.0m/s …………………⑥   (2)设A、B碰撞后的共同速度为v1,A、B与C分离时的共同速度为v2,由动量守恒和能量守恒有:    …………………⑦    …………………⑧   …………………⑨   联解⑦⑧⑨得:Ep=1.0J …………………⑩
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