题目内容
5．
如图所示，倾角为θ=37°、长为16m的传送带以恒定的速率v0=10m/s沿逆时针方向运行．t=0时，将质量m=1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，如图所示，物块沿传送带方向向下运动，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5，取重力加速度g=10m/s2，取sin37°≈0.6，cos37°≈0.8．则（ ）| A． | 物块受到的摩擦力大小始终为4N | |
| B． | 物块的加速度始终为10m/s2 | |
| C． | 物块到达传送带底端时的速度为10m/s | |
| D． | 整个过程传送带对物块做功-24J |
分析 物体无初速放上传送带，开始阶段物体受到的滑动摩擦力沿传送带向下，物体匀加速向下运动，根据牛顿第二定律求得加速度，由速度公式求解速度传送带相同所经历的时间．当物体的速度与传送带时，由于mgsin37°＞μmgcos37°，物体继续做匀加速直线运动，由位移公式求出第一个匀加速运动的位移，得到第二个匀加速运动的位移，再由位移公式求解时间，物体与传送带速度相等后做匀加速运动，由v′=v+a2t2求解物体到达B点时的速度大小．
由功的公式即可求出传送带对物体做的功．
解答 解：A、B、物体与传送带之间的最大静摩擦力若等于滑动摩擦力，则有：
fm=f=μmgcos37°=0.5×1×10×0.8=4N
而重力沿斜面向下的分力为：Gx=mgsin37°=1×10×0.6=6N
物体开始速度为零，所受摩擦力沿传送带向下，所以物体的加速度为为：
a1=$\frac{mgsin37°+μmgcos37°}{m}$=g（sin37°+μcos37°）=10m/s2，方向沿传送带向下．
经过时间t1=$\frac{v}{{a}_{1}}$=1s，物体与皮带速度相同．
此过程物体下滑位移为：s1=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×10×{1}^{2}=5$m
然后物体所受滑动摩擦力向上，摩擦力的大小仍然是4N，此时将以a2=g（sinθ-μcosθ）=2m/s2的加速度加速下滑，故A正确，B错误；
C、设经时间t2到达底端，所以有：
s2=16-s1=vt2+$\frac{1}{2}$a2t22
代入数据解得：t2=1s
物体到达B点时的速度大小为：v′=v+a2t2=10+2×1（m/s）=12m/s．故C错误；
D、物体向下运动的过程中传送带对物体做d的功为：W=fs1-fs2=4×5-4×（16-5）=-24J．故D正确．
故选：AD
点评 本题关键是受力分析后，根据牛顿第二定律求解出加速度，然后根据运动学公式列式求解．
如图所示，两条足够长的平行金属导轨倾斜放置（导轨电阻不计），倾角为30°，导轨间距为0.5m，匀强磁场垂直导轨平面向下，B=0.2T，两根材料相同的金属棒a、b与导轨构成闭合回路，a、b金属棒的质量分别为3kg、2kg，两金属棒的电阻均为R=1Ω，刚开始两根金属棒都恰好静止，假设最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．现对a棒施加一平行导轨向上的恒力F=60N，经过足够长的时间后，两金属棒都达到了稳定状态．求：
沿x轴正向传播的一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处的质点，再经过△t=0.2s，x=4m处的质点第一次到达波峰．根据信息，试求：
如图所示，现有一个理想边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一电阻均匀的直角三角形闭合线框沿垂直于ac方向进入该磁场，在进入该磁场过程中，下列判断正确的是（ ）| A． | 线框所受安培力方向垂直ac向上 | B． | 线框所受安培力方向水平向左 | ||
| C． | 线框所受安培力方向水平向右 | D． | 线框所受安培力方向垂直bc斜向上 |
如图所示，叠放的物块A、B在恒力F作用下由静止开始沿光滑水平面一起向右运动，则下列说法正确的是（ ）| A． | 物块A不受摩擦力作用 | B． | 物块A受到向右的摩擦力作用 | ||
| C． | 物块A所受摩擦力一定小于F | D． | 物块A所受摩擦力可能大于F |
如图所示，一种用来研究粒子运动径迹的云室中，有垂直纸面向外的匀强磁场．图中曲线ab是带电粒子垂直入射留下的径迹．由于它在行进中使周围气体电离，能量越来越小，若其电量保持不变，则（ ）| A． | 粒子带正电，由b向a运动 | B． | 粒子带负电，由b向a运动 | ||
| C． | 粒子带正电，由a向b运动 | D． | 粒子带负电，由a向b运动 |