如图所示,长为5.8m的倾斜传送带AB沿逆时针方向转动,速度大小恒为4m/s.现将一物体(可视为质点)轻轻地放在传送带顶

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  • 解题思路:当物体刚放上传送带时,受到的滑动摩擦力方向沿传送带向下,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,当匀加速直线运动到速度与传送带速度相等时,判断物块是否能与传送带一起做匀速直线运动,若不能,摩擦力方向沿传送带向上,再根据牛顿第二定律求出加速度.根据运动学公式求出物体到达B点时的速度,以及物体从A到B的运行时间.

    物体刚放上传送带时,与传送带有相对运动,由牛顿第二定律可得物体的加速度为:

    a1=

    mgsin37°+μmgcos37°

    m=gsin37°+μgcos37°=10m/s2

    物体匀加速直线运动达到4m/s所需的时间为:

    t1=

    v

    a1=0.4s

    匀加速直线运动的位移为:

    x1=

    v2

    2a1=

    16

    20m=0.8m.

    因为mgsin37°>μmgcos37°,所以物体不能和传送带一起做匀速直线运动,继续做匀加速直线运动,其加速度为:

    a2=

    mgsin37°−μmgcos37°

    m=gsin37°−μgcos37°=2m/s2

    以此加速度做匀加速直线运动的位移为:

    x2=L-x1=5.8-0.8=5m

    根据x2=vt2+

    1

    2at22代入数据解得:

    t2=1s,t2=-5s(舍去)

    所以运动的总时间为:t=1.4s

    物体运动到B点的速度:

    vB=v+a2t2=4+2×1m/s=6m/s

    故C正确,A、B、D错误.

    故选C.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用牛顿第二定律综合运动学公式进行求解.

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