题目内容

如图所示,水平传送带以不变的速度v向右运动,将质量为m的工件轻轻放在传送带的左端,由于摩擦力的作用,工件做匀加速运动,经过时间t,速度变为v;再经时间2t,工件到达传送带的右端,下列说法正确的是(  )
分析:工件在摩擦力作用下做匀加速运动,已知初速度末速度和时间,可求出工件的加速度,根据受力分析知工件受摩擦力产生加速度,故可求出工件摩擦力的大小,从而得出动摩擦因数.工件先做初速度为0的匀加速运动末速度为v时间为t后做速度为v的匀速直线运动,时间为2t可以求出工件的总位移,传送带克服摩擦力做的功一部分因摩擦生热转变成其它形式的能,另一部分转化为工件的动能.
解答:解:A、工件做匀加速直线运动,在时间t内速度由0增加到v,故工件的加速度为
v
t
,故A错误;
B、工件水平方向受滑动摩擦力作用,大小为μmg,根据牛顿第二定律有μmg=ma即μ=
a
g
=
v
gt
故B正确;
C、工件先做匀加速直线运动,在时间t内的位移x1=
.
v
t=
v
2
t
,后做速度为v的匀速直线运动,时间为2t,位移x2=v×2t=2vt,所以工件的总位移为x=x1+x2=
5
2
vt
,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
1
2
vt
,对工件加速过程用动能定理有:
f
vt
2
=
1
2
mv2-0
所以可得:fvt=mv2,故D正确.
故选BD
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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