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如图所示,一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道,并与弧面下端相切,一物体自圆弧面轨道,并与弧面轨道的最高点由静止滑下,圆弧轨道的半径R=0.45m,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,g=10m/s2. 求:

    1)物体滑上传送带向左运动的最远距离;

    2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间;

    3)物体再次滑上圆弧曲面轨道后,能到达的最高点与圆弧最高点的竖直高度;

4)经过足够长的时间之后物体能否停下来?若能,请说明物体停下的位置. 若不能,请简述物体的运动规律.

答案

1)沿圆弧轨道下滑过程中

   

   

    物体在传送带上运动的加速度

    向左滑动的最大距离

2)物体在传送带上向左运动的时间

    物体向右运动速度达到v时,已向右移动的距离

    所用时间

    匀速运动的时间

     

3)滑上圆弧轨道的速度为

   

    h=0.2m

    距最高点的距离为

4)物块在传送带和圆弧轨道上作周期性的往复运动

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