如图所示,一质量m=0.2kg的小煤块以vo=4m/s的初速度从最左端水平进入轴心距离L=6m的水平传送带,传送带可由一电机驱使而转动.已知小煤块与传送带间的动摩擦因数(取
)
A.若电机不开启,传送带不转动,小煤块滑离传送带右端的速度大小为2m/s
B.若电机不开启,传送带不转动,小煤块在传送带上运动的总时间为4s
C.若开启电机,传送带以5m/s的速率顺时针转动,则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为0.5m
D.若开启电机,小煤块在传送带上运动时间最短,则传送带至少需要以m/s速率顺时针转动
ACD
题目分析:A、B:设水平向右为正方向,物体滑上传送带后向右做匀减速运动,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度为a==−μg=−1m/s2 物体滑离传送带右端时速度为v1 ,根据速度位移关系公式,有:
=2aL解得:v1=2m/s,由t=
得,t=2s。
C、以地面为参考系,则滑上顺时针转动的传送带后,物体向右做匀加速运动.由以上计算可知,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度为a=1m/s2,到达共速所用时间为1s,此段时间内,物体向右运动位移大小为S1=4.5m,皮带向右运动的位移大小为S2=vt=5m,物体相对于传送带滑行的距离为△S= S2-S1=0.5m.
D、若开启电机,小煤块在传送带上运动时间最短, 需要煤块一直加速,根据公式=2aL,可知:v1=2
m/s,即传送带至少需要以
m/s速率顺时针转动。