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中国新型战机弹射系统基本达到世界最先进水平,为飞行员生命安全提供了有力保障,新型战机的弹射逃生装置原理可简化成如下力学模型,如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平
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问题描述:

中国新型战机弹射系统基本达到世界最先进水平,为飞行员生命安全提供了有力保障,新型战机的弹射逃生装置原理可简化成如下力学模型,如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.25m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带恒定速率v=3.0m/s匀速传动,三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳连接,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态.滑块A以初速度=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零,因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度vc=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点,已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2,求:

(1)滑块C在传送带上滑行的时间;

(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep;

(3)若每次开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值Vm是多少?(

26=5.1)

丁帅回答:
  (1)滑块C滑上传送带后先做匀加速直线运动,加速度的大小a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2,匀加速运动的时间t1=v-vCa=3-22s=0.5s,匀加速运动的位移x1=v2-vC22a=9-42×2m=1.25m<4.25m,则匀速运动的时间t2=L-x1v=4.25-...
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