Question

如圖所示，一質(zhì)量m=0.2kg的小煤塊以v_o=4m/s的初速度從最左端水平進(jìn)入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使而轉(zhuǎn)動(dòng).已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)(取)

A．若電機(jī)不開啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，小煤塊滑離傳送帶右端的速度大小為2m/s

B．若電機(jī)不開啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，小煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為4s

C．若開啟電機(jī)，傳送帶以5m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則小煤塊在傳送帶上留下的一段黑色痕跡的長(zhǎng)度為0.5m

D．若開啟電機(jī)，小煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則傳送帶至少需要以m/s速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

 

Answer 1

【答案】

ACD

【解析】

試題分析：A、B：設(shè)水平向右為正方向，物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，期間物體的加速度大小和方向都不變，加速度為a＝＝−μg＝−1m/s² 物體滑離傳送帶右端時(shí)速度為v_{1  ，}根據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：＝2aL解得：v₁=2m/s，由t＝得，t=2s。

C、以地面為參考系，則滑上順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶后，物體向右做勻加速運(yùn)動(dòng)．由以上計(jì)算可知，期間物體的加速度大小和方向都不變，加速度為a＝1m/s²，到達(dá)共速所用時(shí)間為1s，此段時(shí)間內(nèi)，物體向右運(yùn)動(dòng)位移大小為S₁=4.5m，皮帶向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為S₂=vt=5m，物體相對(duì)于傳送帶滑行的距離為△S= S₂-S₁=0.5m.

D、若開啟電機(jī)，小煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短， 需要煤塊一直加速，根據(jù)公式＝2aL，可知：v₁=2m/s，即傳送帶至少需要以m/s速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系；牛頓第二定律．