(1)物体速度到达v的运动过程中由牛顿第二定律可知
mgsinθ+μmgcosθ=ma
a=gsinθ+μgcosθ=12.5m/s2
需要时间为t1=
=v a
s=0.6s7.5 12.5
通过的位移为x1=
1 2
=
at
×12.5×0.62m=2.25m<L1 2
因为mgsinθ<μmgcosθ,物体将匀速运动,匀速运动时间为t2=
=L?x1
v
s=0.4s5.25?2.25 7.5
在传送带上运动的总时间为t=t1+t2=0.6+0.4s=1s;
(2)物体刚好通过E点,则mg=m
v
R
物体从D到E过程中由动能定理可知?mg?2R=m
?m
v
R
v
R
在D 点由牛顿第二定律可知F-mg=m
v
R
联立解得F=60N
由牛顿第三定律可知对轨道压力为60N
(3)在BCD过程中有动能定理可得
mgh-Wf=
1 2
?
mv
mv21 2
代入数据解得Wf=8.125J
答:(1)金属块从A运动到B经历的时间为1s;
(2)金属块经过半圆轨道的D点时对轨道的压力为60N;
(3)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功为8.125J.