如圖所示，半徑為R=0.45m的光滑半圓弧軌道固定在豎直平面內，圓心為O1，最低點A點與光滑水平面相切，最高點B緊靠水平傳送帶的左端C點，CD間的距離為L=6m,物塊與傳送帶之間的動摩擦因數為μ=0.2，傳送帶向右勻速運動的速度為v0=5m/s。水平地面上處于鎖定狀態的輕彈簧的一端固定在立柱上，另一端緊靠一質量為m=1kg的物塊（可視為質點）。水平地面上有一半徑為r的圓盤可以繞著O2點勻速轉動，O2在傳送帶右端D點的正下方h=0.45m處，EF為圓盤的一條直徑。現將彈簧解除鎖定，物塊運動到B點時受軌道的作用力為F=10N，物塊到達D點時圓盤恰好轉動到圖示位置，物塊沿O2F方向飛離D點后恰好打在圓盤邊緣上的E點，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）輕彈簧處于鎖定狀態時的彈性勢能Ep；
（2）物塊在傳送帶上運動的時間；
（3）圓盤的半徑r和圓盤轉動的角速度ω應滿足的條件。
【考點】常見力做功與相應的能量轉化；繩球類模型及其臨界條件．
【答案】（1）輕彈簧處于鎖定狀態時的彈性勢能為13.5J；
（2）物塊在傳送帶上運動的時間為1.4s；
（3）圓盤的半徑r和圓盤轉動的角速度ω應滿足的條件為ω=（2n+1）rad/s（n=0，1，2，3……）。
（2）物塊在傳送帶上運動的時間為1.4s；
（3）圓盤的半徑r和圓盤轉動的角速度ω應滿足的條件為ω=
10
π
3
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：38引用：1難度：0.4
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發布：2024/12/22 9:30:3組卷：549引用：10難度：0.9