问题 多选题

一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0m.,其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,则(  )

A.物块能达斜面顶端

B.物块不能到达斜面顶端

C.物块最终静止在水平传送带右端

D.物块能返回到出发点

答案

物块在传送带上先做匀加速直线运动:

μmg=mal

al=2m/s2

当两者速度相等时,t=

v
a1
=
2
2
=1s

此时物块运动的位移为:s1=

1
2
a1t2=
1
2
×2×1m=1m<2m

所以在到达传送带右端前物块已匀速,速度为2m/s

物块以ν0速度滑上斜面

-mgsinθ=ma2

a2=-6m/s2

物块速度为零时上升的距离

s2=

0-v2
2a2
=
0-4
-12
=
1
3
m

由于s2<0.4m,所以物块未到达斜面的最高点.

物块上升的最大高度:

hm=s2sinθ=0.2m,故A错误,B正确;

物块返回皮带时滑的距离为x,则mghm-μmgx=0,x=1m,所以物块返回皮带时不会到达最左端,故D错误.

根据能量守恒可知,物块每次返回的距离逐渐变小,最终会停在最右端,故C正确.

故选BC

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