问题
多选题
足够长的水平黑色传送带处于静止状态,一白灰块(可视为质点)静止在传送带上,白灰块与传送带间有摩擦,动摩擦因数为μ.突然使传送带以恒定的速度v0做匀速直线运动,白灰块将在传送带上划下白色痕迹,经过某一时间t,令传送带突然停下,以后不再运动.在最白灰块也不再运动时,传送带上白色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为g,假设白灰块与传送带摩擦划痕过程中质量不变)( )
A.v02 2μg
B.v0t
C.v0t-
μgt21 2
D.v02 μg
答案
在时间t内,白灰块可能一直匀加速,也可能先加速后匀速;
白灰块加速时,根据牛顿第二定律,有
μmg=ma
解得:
a=μg
①如果时间t内一直加速,加速的位移为x1=
at2=1 2
(μg)t2,故相对传送带的位移为△x1=v0t-x1=v0t-1 2
(μg)t21 2
②如果先加速,后匀速,位移为x2=
+v0(t-v 20 2μg
)=v0t-v0 μg
,故相对传送带的位移为△x2=v0t-x2=v 20 2μg v 20 2μg
③如果加速的末速度恰好等于v0,则x3=
,故相对传送带的位移为△x3=v0t-x3=v 20 2μg v 20 2μg
经过时间t后,传送带静止后,白灰块做减速运动,加速度大小不变,故相对白板沿原路返回,故传送带上白色痕迹的长度等于加速时相对传送带的位移;
故选:AC.