题目内容

7.如图所示,在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN,其下端(即N端)与表面粗糙的水平传送带左端相切,轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计.当传送带不动时,将一质量为m的小物块(可视为质点)从光滑轨道上的P位置由静止释放,小物块以速度v1滑上传送带,从它到达传送带左端开始计时,经过时间t1,小物块落到水平地面的Q点,小物块与传送带间的摩擦生热Q1;若传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行,仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放,同样从小物块到达传送带左端开始计时,经过时间t2,小物块落至水平地面,小物块与传送带间的摩擦生热Q2.下列说法中正确的是(  )
A.小物块的落地点可能仍在Q点B.小物块的落地点不可能在Q点左侧
C.若v2<v1,不可能有t2<t1D.若v2<v1,不可能有Q1=Q2

分析 物体飞出右端做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.根据机械能守恒定律知道滑上传送带的速度,与传送带的运行速度进行比较,判断物体的运动规律,从而得出物体平抛运动的初速度,以及平抛运动的水平位移.

解答 解:当传送带不动时,小物块在传送带上做匀减速运动,传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行,当v2<v1,小物块在传送带上可能一直做匀减速运动,也有可能先做匀减速后做匀速运动,所以t1≥t2
小物块滑出传送带时的速度大于等于v2,根据平抛运动规律知道小物块的落地点可能仍在Q点,可能在Q点右侧.传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行,当v1=v2,小物块在传送带上做匀速直线运动,所以t2<t1.根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在Q点右侧.
传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行,当v1<v2,小物块在传送带上可能一直做匀加速运动,也有可能先做匀加速后做匀速运动,所以t1>t2 根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在Q点右侧.故ABD正确,C错误.
故选:ABD.

点评 解决本题的关键掌握机械能守恒定律,以及会根据物块的受力判断物块的运动规律,当物块的速度大于传送带的速度,则在传送带上先做匀减速运动,当速度等于传送带速度时,做匀速直线运动.

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