問題詳情:
在大型物流貨場,廣泛的應用着傳送帶搬運貨物.如圖*所示,與水平面傾斜的傳送帶以恆定速率運動,皮帶始終是繃緊的,將m=1kg的貨物放在傳送帶上的A處,經過1.2s到達傳送帶的B端.用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化圖象如圖乙所示,已知重力加速度g=10m/s2.由v﹣t圖可知( )
A.A、B兩點的距離為2.4m
B.貨物與傳送帶的動摩擦因數為0.5
C.貨物從A運動到B過程中,傳送帶對貨物做功大小為12.8J
D.貨物從A運動到B過程中,貨物與傳送帶摩擦產生的熱量為4.8J
【回答】
解:A、物塊在傳送帶上先做勻加速直線運動,當速度達到傳送帶速度,一起做勻速直線運動,所以物塊由A到B的間距對應圖象所圍梯形的“面積”,
x=s==3.2m.故A錯誤.
B、由v﹣t圖象可知,物塊在傳送帶上先做a1勻加速直線運動,加速度為,對物體受力分析受摩擦力,方向向下,重力和支持力,
得:mgsinθ+f=ma1,即:mgsinθ+μmgcosθ=ma1…①,
同理,做a2的勻加速直線運動,對物體受力分析受摩擦力,方向向上,重力和支持力,加速度為:a2=
得:mgsinθ﹣f=ma2,即:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2…①,
聯立①②解得:cosθ=0.8,μ=0.5,故B正確;
C、根據功能關係,由B中可知f=μmgcosθ=0.5×10×1×0.8=4N,做a1勻加速直線運動,有圖象知位移為:x1==0.2m,物體受力分析受摩擦力,方向向下,摩擦力做正功為:
Wf1=fx1=4×0.2=0.8J,
同理做a2勻加速直線運動,有圖象知位移為:x2==3m,
物體受力分析受摩擦力,方向向上,摩擦力做負功為:Wf2=﹣fx2=﹣4×3=﹣12J,
所以整個過程,傳送帶對貨物做功大小為:12J﹣0.8J=11.2J,故C錯誤;
D、根據功能關係,貨物與傳送帶摩擦產生的熱量等於摩擦力乘以相對位移,由C中可知:f=μmgcosθ=0.5×10×1×0.8=4N,
做a1勻加速直線運動,位移為:x1==0.2m,皮帶位移為:x皮=2×0.2=0.4m,相對位移為:△x1=x皮﹣x1=0.4﹣0.2=0.2m,
同理:做a2勻加速直線運動,位移為:x2==3m,x皮2=2×1=2m,相對位移為:△x2=x2﹣x皮2=3﹣2=1m,
故兩者之間的總相對位移為:△x=△x1+△x2=1+0.2=1.2m,
貨物與傳送帶摩擦產生的熱量為:Q=W=f△x=4×1.2=4.8J,故D正確;
故選:BD.
知識點:專題四 功和能
題型:多項選擇