
(22-23高一下·江苏南京·期末)如图所示,传送带与水平地面的夹角θ=37°,A、B两端间距L=16m,传送带以速度v=10m/s沿顺时针方向运动。物体m=1kg,无初速度地放置于A端,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。则下列说法中正确的是( )
A.物体由A运动到B端的时间为2s
B.物体放上传送带后就随传送带做匀速运动
C.物块自放上传送带后,传送带对它的摩擦力一直沿传送带向下
D.物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为14J
【答案】A
【详解】AB.物体轻放在A端,在传送带的作用下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得mgsin37°+μmgcos37°=ma1。解得a1=10m/s2。经过
与传送带共速,运动的位移为。因为mgsin37°>μmgcos37°
所以物体继续做匀加速直线运动,加速度为mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2
解得a2=2m/s2。继续向下匀加速,满足。解得t2=1s
物体由A运动到B端的时间为t=t1+t2=2s;故A正确,B错误;
C.根据上述分析可知,物体前1s内,物体相对传送带沿传送带向上运动,所受的摩擦力沿传送带向下,后1s内,物体速度大于传送带速度,所以摩擦力沿传送带向上,故C错误;
D.物体前1s内,物块相对传送带的路程为s1=vt1﹣x1=10×1m﹣5m=5m
后1s内,物体相对传送带的路程为s2=L﹣x1﹣vt2=16m﹣5m﹣10×1m=1m
则物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为Q=μmgcos37°(s1+s2)=0.5×1×10×0.8×(5+1)J=24J
故D错误。
故选A。
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