如图所示,质量为m=1 kg的滑块,在水平力F作用下静止在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端B与水平传送带相连接(滑块经过此位置滑上皮带时无机械能损失),传送带的运行速度为v 0 =3 m/s,长为L=1.4 m。今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同,滑块与传送带间的摩擦因数μ=0.25,g=10 m/s 2 。 (1)求水平作用力F的大小; (2)求滑块下滑的高度。
【正确答案】正确答案:(1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力F N 处于平衡状态,如图所示 水平推力F=mgtanθ,解得: 。 (2)设滑块从高为h处下滑,到达斜面底端速度为v,下滑过程机械能守恒: 若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在带上由于受到向石的滑动摩擦力而做匀加速运动。根据动能定理有: ,h=0.1 m。若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度,则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动。根据动能定理:一μmgL= ,得
【答案解析】