【題目】如圖所示,水平繃緊的傳送帶AB長(zhǎng)L=6m,始終以恒定速率V1=4m/s運(yùn)行.初速度大小為V2=6m/s的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從與傳送帶等高的光滑水平地面上經(jīng)A點(diǎn)滑上傳送帶.小物塊m=lkg,物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,g10m/s2.下列說(shuō)法正確的是( )

A. 小物塊可以到達(dá)B點(diǎn)

B. 小物塊不能到達(dá)B點(diǎn),但可返回A點(diǎn),返回A點(diǎn)速度為6m/s

C. 小物塊向左運(yùn)動(dòng)速度減為0時(shí)相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大

D. 小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí),因相互間摩擦力產(chǎn)生的熱量為50J

【答案】D

【解析】試題分析:物體由于慣性沖上皮帶后,從右端滑上傳送帶時(shí),可以先勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為0再反向加速后勻速,也可以一直減速,分情況進(jìn)行討論即可解題.

解:小物塊在水平方向受到摩擦力的作用,f=μmg,產(chǎn)生的加速度:

A、若小物塊從右端滑上傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零時(shí)的位移是x,則,

得:,所以小物塊不能到達(dá)B點(diǎn),故A錯(cuò)誤;

B、小物塊不能到達(dá)B點(diǎn),速度減為零后反向做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度等于傳送帶速度v1后勻速運(yùn)動(dòng),返回A點(diǎn)速度為4m/s.故B錯(cuò)誤;

C、小物塊不能到達(dá)B點(diǎn),速度減為零后反向做勻加速運(yùn)動(dòng)加速的過程相對(duì)于初速度繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),所以小物塊向左運(yùn)動(dòng)速度減為0時(shí)相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離沒有達(dá)到最大,故C錯(cuò)誤;

D、小物塊向右加速的過程中的位移:m,

當(dāng)速度等于傳送帶速度v1時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間:s,

該時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移:s=v1t=4×2.5m=10m,

所以小物塊相對(duì)于傳送帶的位移:△x=s+x﹣x′=10+4.5﹣2=12.5m

小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí),因相互間摩擦力產(chǎn)生的熱量為:Q=f△x=0.4×10×1×12.5J=50J

D正確.

故選:D

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B.

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