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(diǎn)，B點(diǎn)右側(cè)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(diǎn)，用質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）向左緩慢擠壓彈簧使其具有一定的彈性勢能E并用細(xì)線鎖定（彈簧與物塊不拴接）。已知傳送帶順時針勻速旋轉(zhuǎn)，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(shù)μ=0.5（其余接觸面不計(jì)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(xì)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(yùn)動到B的時間是多少？
（2）在這個過程中系統(tǒng)產(chǎn)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(yùn)動時不脫離軌道，求彈簧的彈性勢能E應(yīng)滿足的條件。
【考點(diǎn)】常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：130引用：5難度：0.5
相似題
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1．如圖所示，一質(zhì)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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，某時刻物塊獲得一初速度v0開始向右運(yùn)動，運(yùn)動距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)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(chǎn)生的熱量為（ ?。?/h2>發(fā)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(guī)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(guī)律如圖3所示，重力加速度g=10m/s2．根據(jù)上述信息可以求出（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/22 9:30:3組卷：463引用：9難度：0.9 -
3．一質(zhì)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(yùn)動，運(yùn)動過程中物體的機(jī)械能E隨位置x的變化關(guān)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（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/16 13:0:4組卷：151引用：1難度：0.5