转化为木块的动能,木块通过传送带时滑动摩擦力做的功等于木块动能的变化,据此计算可得;(2)滑块从E点开始做平抛运动,根据平势运动规律求得木块经过E点时的速度,再根据牛顿第二定律求得木块在E点受到的压力;(3)求出木块经过传送带时与传送带间的相对位移,根据QfL求得因摩擦产生的热能.
解答:解:(1)滑块经过传送带时,摩擦力做的功等于滑块动能的变化,故有:
可知滑块释放时的动能
弹簧释放时弹簧的弹性势能完全转化为木块的动能,所以滑块刚好到达传送带C点时弹簧储存的弹性势能为:12J;(2)小滑块离开E点做平抛运动,由平抛知识有:水平方向:xvEt竖直方向:由此可得,滑块在E点的速度为:
根据牛顿第二定律有:在E点有:
可得滑块受到的压力为:(3)根据动能定理有:滑块从D到E的过程中只有重力做功:
代入数据解得:滑块经过D点时的速度为:vD5ms滑块经过传送带时只有阻力做功,根据动能定理有:
代入数据可解得:vB7ms因为滑块做匀减速运动,故有:Lt,可得滑块在传送带上运动的时间为:t
由此可知滑块在传送带上滑动时,滑块相对于传送带的位移为:xLvt62×1m8m所以滑块因摩擦产生的热量为:Qμmgx02×1×10×8J16J答:(1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带刚好能到达C点,弹簧储存的弹性
f势能Ep为12J;(2)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带能够通过C点,并经过圆弧轨道DE,从其最高点E飞出,最终落在CD上距D点的距离为x12m处(CD长大于12m),物块通过E点时受到的压力大小为125N;(3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能为16J.点评:本题是传送带与平抛运动的结合,关键是能掌握物体在传送带上做匀减速运动,能根据平抛运动规律求解平抛运动问题,以及摩擦生热由两物体间的相对位移决定.19.(10分)(2015浙江一模)如图(a)所示,左侧为某课外活动小组设计的某种速度选择装置(图b为它的立体图),由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L1m,两盘面间存在竖直向上的匀强电场,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角可调;右侧为长为d1m的绝缘水平桌面,水平桌面的右端与一半径为R02m粗糙绝缘的四分之一圆弧相切连接.今有一电荷量为q8×10C、质量为m1kg的一带电小球沿水平方向以v04ms射入N1狭缝,匀速通过两盘间后通过N2的狭缝,并沿水平桌面运动到右端经圆弧后能再上升h02m的高度.已知小球与水平桌面间动摩擦因数为r