题目内容
【题目】如图甲所示,水平传送带的长度,皮带轮以速度顺时针匀速转动,现有一质量为的小物块(可视为质点)以水平速度从点滑上传送带,超过点后做平抛运动,其水平位移为,保持物块的初速度不变,多次改变皮带轮的速度,依次测量水平位移,得到如图乙所示的图像,下列说法正确的是
A. 当时,物块在之间一直匀减速直线运动
B. 当时,物块在之间一直匀加速直线运动
C. 时, 物块在之间先减速到与传送带共速再匀速运动
D. 物块的初速度
【答案】ABD
【解析】
当0<v≤1 m/s时,s不变,说明物体滑到B点的速度不变,与传送带速度无关,物块在A、B之间做匀减速直线运动.v≥7m/s时,s不变,说明物体滑到B点的速度又不变,物块在A、B之间做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律得到,物体在传送带上做匀减速运动和匀加速运动的加速度大小均等于μg.对图象0<v≤1 m/s和v≥7m/s时,物体的运动情况进行研究,两种情况下物体对地位移大小均等于L,加速度大小均为μg,由图读出末速度,由速度-位移关系公式分别列方程求解初速度v0
A项:由乙知,当0<v≤1m/s时,物体平抛运动的水平位移不变,物体运动到B点的速度不变.当物体的初速度大于传送带速度时,物体在传送带上做匀减速运动,加速度一定,位移一定,到B点的速度一定,与传送带速度无关,故A正确;
B项:当v≥7m/s时,物体的速度始终小于传送带的速度,一直做匀加速运动,由于物体的加速度一定,位移一定,到达B点的速度一定,物块在A、B之间做匀加速直线运动,故B正确;
C项:当1<v<7m/s时,物体的初速度小于传送带的速度,物体先做匀加速运动,速度与传送带相同后,做匀速直线运动,随着传送带速度的增大,物体到达B点的速度增大,平抛的水平位移增大,故C错误;
D项:由图读出:0<v≤1m/s,物块做匀减速直线运动的末速度为v1=1m/s;v≥7m/s时,物块做匀加速直线运动的末速度为v2=7m/s
得到
联立解得:v0=5m/s,故D正确。
故选:ABD。