题目内容

4.如图所示,三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B同时从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑,已知物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是(  )
A.物块A、B运动的加速度大小不同
B.物块A、先到达传送带底端
C.物块A、B运动到传送带底端时重力的功率相等
D.物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1:3

分析 AB都以1m/s的初速度沿传送带下滑,故传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上,大小也相等,用匀变速直线运动规律解决.

解答 解:A、A、B都以1m/s的初速度沿传送带下滑,mgsin37°>μmgcos37°,故传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上,大小也相等,故两物体沿斜面向下的加速度大小相同,滑到底端时位移大小相同,故时间相同,同时到达低端,故AB错误;
C、滑动摩擦力向上,位移向下,重力做正功,摩擦力做负功,所以物块A、B运动到传送带底端时速度的大小相同,由题可知AB与水平面的夹角是相等的,所以重力的功率一定相等 故C正确
D、对A,划痕的长度等于A的位移减为传送带的位移,
以A为研究对象,由牛顿第二定律得:a=2m/s2
由运动学公式得运动时间分别为:t=1s.
所以皮带运动的位移为x=vt=1m.
所以A对皮带的划痕为:△x1=2m-1m=1m
对B,划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移,
同理得出B对皮带 的划痕为△x2=3m.所以划痕之比为1:3,故D正确.
故选:CD.

点评 滑动摩擦力与相对运动方向相反;AB都以1m/s的初速度沿传送带下滑,降低了本题的难度,若没有这一条件,同学可思考一下会怎样.

练习册系列答案
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19.如图所示,用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.

接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
①上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有C.
A.A、B两点间的高度差h1B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2D.小球1和小球2的半径r
②当所测物理量满足表达式m1•OP=m1•OM+m2•ON(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.
③完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为m1$\sqrt{{l}_{2}}$=m1$\sqrt{{l}_{1}}$+m2(用所测物理量的字母表示).

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