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  • 如图所示为火车站用来装卸煤炭使用的水平传送带模型，水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮半径均为R=0.4m，皮带轮转动的角速度为ω=10rad/s．传送带的底部距地面的高度为h=4.2m，现有一块矩形煤炭（视为质点）无初速度地释放在水平传送带的A点位置处（A、B分别为皮带轮中心轴正上方的两个点）．已知煤炭与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.2．皮带轮与皮带之间始终不打滑．空气阻力不计，g取10m/s2．回答下列问题：（1）水平传送带的传动速度为多少？该块煤炭从释放到和传送带共速时，煤块和传送带运动的距离分别是多少？（2）该块煤炭到达B点后是沿着皮带轮的圆弧滑下，还是离开圆弧飞出？说明原因（要求有必要的理论运算）．（3）该块煤炭落在水平地面上的落点与O2点正下方的水平距离多大？试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示为火车站用来装卸煤炭使用的水平传送带模型，水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮半径均为R=0.4m，皮带轮转动的角速度为ω=10rad/s．传送带的底部距地面的高度为h=4.2m，现有一块矩形煤炭（视为质点）无初速度地释放在水平传送带的A点位置处（A、B分别为皮带轮中心轴正上方的两个点）．已知煤炭与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.2．皮带轮与皮带之间始终不打滑．空气阻力不计，g取10m/s2．回答下列问题：

      （1）水平传送带的传动速度为多少？该块煤炭从释放到和传送带共速时，煤块和传送带运动的距离分别是多少？
      （2）该块煤炭到达B点后是沿着皮带轮的圆弧滑下，还是离开圆弧飞出？说明原因（要求有必要的理论运算）．
      （3）该块煤炭落在水平地面上的落点与O      2点正下方的水平距离多大？

      试题解答

      见解析
      （1）根据圆周运动v=ωr，得v=4 m/s
      由于煤块初速度为零，煤块与传送带之间发生了相对滑动，滑块所受的滑动摩擦力，
      f=μmg，
      由 F=ma得，
      μmg=ma，
      a=2 m/s      2，
      当煤块加速度到速度等于皮带的传动速度时，二者相对静止，并一起匀速运动，
      由v=at，s      1=at2得：
      煤块加速时间，
      t      1=2s，
      s      1=4m，
      这个过程传送带一直匀速运动，s      2=vt=8m；
      （2）当煤块运动到B点飞离圆弧的最小速度为v      m，
      得：mg=      ，
      v      m=2 m/s，
      煤块滑到B点的速度v      t=4 m/s＞vm，
      所以煤块将飞离B点做平抛运动．
      （3）煤块做平抛运动，
      竖直方向h+R=      gt2得，
      其运动时间为t=1s，
      水平位移为s=vt，
      s=4m．
      答：（1）水平传送带的传动速度为4 m/s，煤块运动的距离是4m，传送带运动的距离是8m．
      （2）煤块将飞离B点做平抛运动．
      （3）该块煤炭落在水平地面上的落点与O      2点正下方的水平距离是4m．
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      必修1鲁科版解答题高中物理

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