综合题12.0分
物理

16.如图,水平传送带始终保持着大小为V1=2m/s的速度水平向右运动,一质量为m=1kg的物体以V2=4m/s的速度沿传送带水平向左由B向A处运动,已知物体与传送带间的摩擦因数μ=0.2,A、B两点间距离S=6m,从木块放上传送带的B点开始到木块离开传送带为止,(g=10m/s2)试求:

(1)物体在传送带上运动的时间?(2)传送带对物块做功为多大?

考察知识点

  • 牛顿运动定律的综合应用
  • 动能定理的应用

同考题推荐

正确答案及相关解析

正确答案

(1)物体在传送带上运动的时间为4.5s.(2)传送带对物块做功为-6J

解析

(1)物体相对地向左运动的过程,根据牛顿第二定律得:

加速度大小为 a=μmg /m=μg=0.2×10=2m/s2

设经过时间t1速度减为零,则由0=v2-at1得 t1= v2 /a=4/2s=2s,这段时间内的位移x1=v2/2      t1=4/2×2m=4m;

再设物体向右运动经过时间t2速度与传送带相等,则v1=at2,得t2= v1/a=2/2s=1s这段时间内的位移x2==1m所以匀速运动的位移x3=x1-x2=3m匀速运动的时间t3= x3 /v1=3/2s=1.5s所以总时间为:t=t1+t2+t3=2s+1s+1.5s=4.5s

(2)向左运动过程,根据动能定理得:传送带对物块做功为W

考查方向

本题主要考查牛顿第二定律匀变速直线运动的位移与时间的关系功的计算

解题思路

(1)物体先向左做匀减速运动,速度减为零后向右做匀加速运动,速度与传送带速度相等后匀速,根据运动学公式,可求出运动的总时间.(2)根据动能定理求解传送带对物块做功.

易错点

对于传送带问题,通常运动分两个过程,要对这两个过程分别进行运动分析和受力分析,然后结合牛顿第二定律和运动学公式求解

知识点

牛顿运动定律的综合应用 动能定理的应用