问题 选择题

已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ,以一定的速度匀速运动.某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示),以此时为t=0时刻纪录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系,如图b所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小v1>v2).已知传送带的速度保持不变,g取10m/s2.则下列判断正确的是(  )

A.0~t1内,合外力对物块做功为W=-

1
2
mv12

B.物块与传送带间的动摩擦因数为μ,μ<tanθ

C.0~t1内,传送带对物块做正功

D.0~t2内,传送带对物块做功为W=

1
2mv22-
1
2
mv12

答案

A、0~t1内,根据动能定理得:合外力对物块做功为W=0-

1
2
m
v21
=-
1
2
m
v21
.故A正确.

B、由图看出,在t1~t2内,物块向上加速运动,则有 μmgcosθ>mgsinθ,得μ>tanθ.故B错误.

C、0~t1内,物块向下运动,传送带向上运动,物块所受的滑动摩擦力方向沿斜面向上,与速度方向相反,则传送带对物块做负功.故C错误.

D、0~t2内,由图“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为WG,根据动能定理得:W+WG=

1
2
mv22-
1
2
mv12

则传送带对物块做功W=

1
2
mv22-
1
2
mv12-WG.故D错误.

故选A

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