Question

【题目】某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型，如图所示。水平面左端A处有一固定挡板，连接一轻弹簧，右端B处与一倾角的传送带平滑衔接。传送带BC间距，以顺时针运转。两个转动轮O1、O2的半径均为，半径O1B、O2C均与传送带上表面垂直。用力将一个质量为的小滑块（可视为质点）向左压弹簧至位置K，撤去外力由静止释放滑块，最终使滑块恰好能从C点抛出（即滑块在C点所受弹力恰为零）。已知传送带与滑块间动摩擦因数，释放滑块时弹簧的弹性势能为1J，重力加速度g取，，，不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。求：

（1）滑块到达B时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间

（2）滑块在水平面上克服摩擦所做的功

Answer 1

【答案】（1）1s （2）0.68J

【解析】

解：(1)滑块恰能从C点抛出，在C点处所受弹力为零，可得：

解得：

对滑块在传送带上的分析可知：

故滑块在传送带上做匀速直线运动，故滑块到达时的速度为：

滑块在传送带上运动时间：

解得：

(2)滑块从K至B的过程，由动能定理可知：

根据功能关系有：

解得：