题目内容

传送带以v1的速度匀速运动,物体以v2的速度滑上传送带,物体速度方向与传送带运行方向相反,如图所示,已知传送带长度为L,物体与传送带之间的动摩擦因素为μ,则以下判断正确的是( )

A.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从A端离开传送带,且物体在传送带上运动的时间与v1无关
B.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能大于v1
C.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能等于v1
D.当v2、μ、L满足一定条件时,物体可以从B端离开传送带,且物体离开传送带时的速度可能小于v1
【答案】分析:物体滑上传送带后,可能一直减速从左侧滑出;也可能先减速向左,速度减为零后,加速向右滑出,如果速度增加到等于传送带速度还没有滑出,之后就会和传送带一起匀速滑出.
解答:解:A、物体受滑动摩擦力、重力和支持力,合力等于摩擦力,根据牛顿第二定律
μmg=ma
解得
a=μg
若皮带足够长,物体速度减为零滑行的距离为
x==
只要满足x>L,物体就会从左侧滑出,故A正确.
B、C、D、若x<L,物体速度减为零后,会继续向右加速,若同时满足v2<v1,物体会一直加速从右侧滑出,故D正确;
若x<L,且同时满足v2≥v1,物体先加速向右,速度增大到等于v1后,与传送带一起以v1匀速前进,故C正确;
故选ACD.
点评:水平传送带问题中速度变化是因为受到摩擦力作用,关键要能分析清楚物体的运动过程和受力情况,结合牛顿运动定律和运动学公式求解.
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