题目内容

4.如图所示,一水平传送带以不变的速度v向右运动,将质量为m的小物块A轻放在其左端,经t时间后,物体A的速度也变为v,再经时间t到达右端,下列说法不正确的是(  )
A.A从左端运动到右端的过程中,平均速度为$\frac{3v}{4}$
B.A与传送带间的摩擦因数为$\frac{v}{gt}$
C.传送带对物体做的功和物体对传送带做功的绝对值相等
D.传送带因输送小物块多消耗的能量为mv2

分析 已知前一半时间的初末速度,可求前一半时间的位移,在加后一半时间的位移,可得全程位移,进而得到全程平均速度,判定AB
由前半时间的速度和时间可以得到加速度,此加速度由摩擦力提供,可得摩擦因数,判定C
摩擦力先给物体加速,之后两者速度相等,不再有摩擦力作用.可判定D

解答 解:A、前半时间的位移为:${s}_{1}=\frac{v}{2}t$,后半时间的位移为:s2=vt,故全程的平均速度为:$\overline{v}=\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2t}=\frac{\frac{v}{2}t+vt}{2t}=\frac{3}{4}v$,故A正确
B、物块的加速度为:$a=\frac{v}{t}$,此加速度由摩擦力提供,由牛顿第二定律:$a=\frac{μmg}{m}=μg$,解得:$μ=\frac{v}{gt}$,故B正确
C、由于在相等的时间内传送带的位移与小物块的位移不相等,所以传送带对物体做的功和物体对传送带做功的绝对值不相等.故C错误
D、因为传送带做速度为v的匀速直线运动,故在时间t内传送带的位移为vt,故传送带克服摩擦力做功为W=fvt,又因为工件的位移为$\frac{1}{2}vt$,对工件加速过程用动能定理有:
$f\frac{vt}{2}=\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$所以可得:fvt=mv2,即传送带因输送小物块多消耗的能量为mv2.故D正确
本题选择不正确的,故选:C

点评 正确的受力分析,根据牛顿运动定律确定工件的运动形式,从而求出工件的加速度和动摩擦因数,抓住工件先匀加速后匀速的运动特征是解决本题的关键.

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