某傳送裝置如圖所示，擋板M固定在水平臺面上，連接有輕彈簧K，A、B是水平傳送帶的左、右兩端點，B點右側通過另一水平臺面BC與豎直半圓固定軌道CDH連接，D是半圓的中點，用質量m=1kg的物塊（可視為質點）向左緩慢擠壓彈簧使其具有一定的彈性勢能E并用細線鎖定（彈簧與物塊不拴接）。已知傳送帶順時針勻速旋轉，其速度v=4m/s,A、B間的距離L=2m,物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.5（其余接觸面不計摩擦）。圓軌道的半徑R=1m,重力加速度取g=10m/s2．某時刻剪斷細線，釋放物塊。
（1）若彈簧的彈性勢能E=2J，則物塊在傳送帶上第一次由A運動到B的時間是多少？
（2）在這個過程中系統產生的熱量Q是多少？
（3）若要物塊釋放后能滑上半圓軌道且沿半圓軌道運動時不脫離軌道，求彈簧的彈性勢能E應滿足的條件。
【考點】常見力做功與相應的能量轉化；牛頓第二定律的簡單應用．
【答案】（1）若彈簧的彈性勢能E=2J，則物塊在傳送帶上第一次由A運動到B的時間是0.6s；
（2）在這個過程中系統產生的熱量Q是2.0J；
（3）若要物塊釋放后能滑上半圓軌道且沿半圓軌道運動時不脫離軌道，彈簧的彈性勢能E應滿足的條件為E≥35J或0J＜E≤20J。
（2）在這個過程中系統產生的熱量Q是2.0J；
（3）若要物塊釋放后能滑上半圓軌道且沿半圓軌道運動時不脫離軌道，彈簧的彈性勢能E應滿足的條件為E≥35J或0J＜E≤20J。
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/4/20 14:35:0組卷：135引用：5難度：0.5
相似題
-
1．如圖所示，一質量為m、帶電量為+q的小物塊靜止放在絕緣水平地面上，地面上方存在垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，某時刻物塊獲得一初速度v0開始向右運動，運動距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g,此過程中物塊與地面之間由于摩擦產生的熱量為（ ）發布：2025/1/6 0:30:5組卷：62引用：3難度：0.5 -
2．如圖1所示，固定的粗糙斜面長為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中，小滑塊的動能Ek隨位移x的變化規律如圖2所示，取斜面底端為重力勢能的參考平面，小滑塊的重力勢能Ep隨位移x的變化規律如圖3所示，重力加速度g=10m/s2．根據上述信息可以求出（ ）
發布：2024/12/22 9:30:3組卷：539引用：10難度：0.9 -
3．一質量為m的物體放在傾角為θ且足夠長的光滑固定斜面上，初始位置如圖甲所示，在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動，運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關系如圖乙所示．其中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線是平行于x軸的直線，則下列說法正確的是（ ）發布：2024/12/16 13:0:4組卷：152引用：1難度：0.5