解题思路:把行李无初速放上传送带时,行李先做初速度为零的匀加速直线运动,当速度与传送带相同时与传送带一起做匀速直线运动,根据动量定理和运动学公式研究行李和人运动情况分析它们到达B的时间长短,判断哪个先到达B.当行李一直做匀加速运动时,到达B的时间最短.
A、B、C把行李无初速放上传送带时,行李先做初速度为零的匀加速直线运动,设经过时间t1速度与传送带相同.根据动量定理得
μmgt1=mv,t1=
v
μg=1s,
此过程行李的位移大小为x=
vt1
2=[1×1/2]m=0.5m
行李匀速运动的位移为x2=2m-0.5m=1.5m,时间为t2=
x2
v=1.5s,所以行李到B的时间为t=t1+t2=2.5s
乘客从A运动到B的时间为T=[s/v]=2s,所以乘客提前0.5s到达B.故AC错误,B正确.
D、若传送带速度足够大,行李一直做匀加速运动,加速度大小为a=[f/m=
μmg
m]=μg=1m/s2
设到达B的时间最短时间为tmin,则s=[1/2a
t2min],代入解得,tmin=2s.故D正确.
故选BD
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 传送带问题是物理上典型的题型,关键是分析物体的运动情况.