问题 选择题

如图所示,长为5.8m的倾斜传送带AB沿逆时针方向转动,速度大小恒为4m/s.现将一物体(可视为质点)轻轻地放在传送带顶端A,使其由静止开始运动到传送带底端B.已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带与水平面的夹角为37°,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则(  )

A.物体运动的加速度不会大于6m/s2

B.物体运动的加速度不会小于6m/s2

C.物体运动到B时的速度为6m/s

D.物体从A运动到B用的时间为1.5s

答案

物体刚放上传送带时,与传送带有相对运动,由牛顿第二定律可得物体的加速度为:

a1=

mgsin37°+μmgcos37°
m
=gsin37°+μgcos37°=10m/s2

物体匀加速直线运动达到4m/s所需的时间为:

t1=

v
a1
=0.4s

匀加速直线运动的位移为:

x1=

v2
2a1
=
16
20
m=0.8m.

因为mgsin37°>μmgcos37°,所以物体不能和传送带一起做匀速直线运动,继续做匀加速直线运动,其加速度为:

a2=

mgsin37°-μmgcos37°
m
=gsin37°-μgcos37°=2m/s2

以此加速度做匀加速直线运动的位移为:

x2=L-x1=5.8-0.8=5m

根据x2=vt2+

1
2
at22代入数据解得:

t2=1s,t2=-5s(舍去)

所以运动的总时间为:t=1.4s

物体运动到B点的速度:

vB=v+a2t2=4+2×1m/s=6m/s

故C正确,A、B、D错误.

故选C.

选择题
名词解释