某种弹射装置如图所示,左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定,弹簧具有的弹性势能EP=4.5J,质量m=1.0kg的小滑块静止于弹簧右端,光滑水平导轨AB的右端与倾角θ=30°的传送带平滑连接,传送带长度L=8.0m,传送带以恒定速率v0=8.0m/s顺时针转动。某时刻解除锁定,滑块被弹簧弹射后滑上传送带,并从传送带顶端滑离落至地面。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=32,重力加速度g取10m/s2。
(1)求滑块离开传送带时的速度大小v;
(2)求电动机传送滑块多消耗的电能E;
(3)若每次开始时弹射装置具有不同的弹性势能E'p,要使滑块滑离传送带后总能落至地面上的同一位置,求E'p的取值范围。
3
2
【答案】(1)滑块离开传送带时的速度大小为7m/s;
(2)电动机传送滑块多消耗的电能E为96J;
(3)EP′的取值范围为12J≤Ep′≤132J。
(2)电动机传送滑块多消耗的电能E为96J;
(3)EP′的取值范围为12J≤Ep′≤132J。
【解答】
【点评】
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(2)求小车与弹簧接触前瞬间小车的速度大小;
(3)已知弹簧弹性势能的表达式为,其中x为弹簧的形变量。整个运动过程中该配件未离开小车,弹簧始终在弹性限度内,求弹簧的最大压缩量。Ep=12kx2发布:2024/12/15 20:0:1组卷:87引用:2难度:0.3