题目内容
19.| A. | 传送带的速率v0=10m/s | |
| B. | 0-2s内物块相对传送带走过的路程16m | |
| C. | 物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5 | |
| D. | 传送带所受的摩擦力沿传送带始终向上 |
分析 由图象可以得出物体先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度后,由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物块继续向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,结合加速度的大小求出动摩擦因数的大小.分别求出物体两次匀加速直线运动的位移,结合传送带的位移,从而得到相对位移.
解答 解:A、由图示图象可知,物体先做初速度为零的匀加速直线运动,速度达到传送带速度后(在t=1.0s时刻),由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物块继续向下做匀加速直线运动,从图象可知传送带的速度为:v0=10m/s.故A正确.
B、根据“面积”表示位移,可知0~1.0s物体相对于地的位移为:x1=$\frac{1}{2}$×10×1=5m,
传送带的位移为:x2=v0t1=10m,
物体对传送带的位移大小为:△x1=x2-x1=5m,方向向上;
1.0~2.0s物体相对于地的位移为:x3=$\frac{10+12}{2}$×1=11m,
传送带的位移为:x4=v0t1=10m,
物体对传送带的位移大小为:△x2=x3-x4=1m,方向向下.
故0~2.0s物体对传送带的位移为:△x=△x1-△x2=4m,故B错误.
C、在0-1.0s内,物体摩擦力方向沿斜面向下,匀加速运动的加速度为:
a1=$\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{m}$=gsinθ+μgcosθ,
由图示图象可知:a1=$\frac{△{v}_{1}}{△{t}_{1}}$=$\frac{10}{1}$=10m/s2.
即有:gsinθ+μgcosθ=10m/s2…①
在1.0-2.0s,物体的加速度为:
a2=$\frac{mgsinθ-μmgcosθ}{m}$=gsinθ-μgcosθ,
由图示图象可知:a2=$\frac{△{v}_{2}}{△{t}_{2}}$=$\frac{12-10}{1}$=2m/s2.
即有:gsinθ-μgcosθ=2m/s2…②
联立①②两式解得:μ=0.5,θ=37°,C正确.
D、0-1s内物体的速度小于传送带速度,物体受到的摩擦力平行与传送带向下,1-2s内物体的速度大于传送带速度,物体受到的摩擦力平行与传送带向上,故D错误;
故选:AC.
点评 本题考查了求速度、位移、动摩擦因数,解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
| A. | 乘客不受摩擦力的作用 | B. | 乘客受到水平向左的摩擦力作用 | ||
| C. | 乘客受到水平向右的摩擦力作用 | D. | 乘客所受合力竖直向上 |