题目内容

17.如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v0=6m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.则小煤块从A运动到B的过程中(  )
A.小煤块从A运动到B的时间时$\sqrt{2}$sB.小煤块从A运动到B的时间是1.5s
C.划痕长度是4.46mD.划痕长度是4m

分析 煤块静止从皮带左端释放,在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动,当速度与皮带速度相同时,物体随着皮带一起匀速运动,明确煤块的运动形式,知道划痕长度即为相等位移大小.

解答 解:煤块匀加速运动时,根据牛顿第二定律有:
  μmg=ma
解得 a=μg=4m/s2
当煤块速度和传送带速度相同时,通过的位移为:
 s1=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2a}$=$\frac{{6}^{2}}{2×4}$m=4.5m>x=4m
因此煤块一直匀匀加速运动:
设所用时间为t,由x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得
  t=$\sqrt{\frac{2x}{a}}$=$\sqrt{\frac{2×4}{4}}$=$\sqrt{2}$s
即小煤块从A运动到B的时间为$\sqrt{2}$s;
划痕长度即为相等位移大小,则有:
△s=v0t-x=6×$\sqrt{2}$-4≈4.48m.
故选:AC

点评 本题的关键是分析煤块的运动情况,抓住煤块与传送带速度相同这个状态,分析煤块是否只有匀加速直线运动,再选择运动学公式研究.

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