Question

【題目】如圖所示，在以速度v逆時針勻速轉動的、與水平方向傾角為θ的足夠長的傳送帶的上端輕輕放置一個質量為m的小木塊，小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數為μ，則下列圖象中能夠客觀反映出小木塊的速度隨時間變化關系的是 ( )

A.B.

C.D.

Answer 1

【答案】CD

【解析】

重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，所以物體先沿斜面勻加速直線運動，

由牛頓第二定律得：

當小木塊的速度與傳送帶速度相等時：

當μ＜tanθ時，知道木塊繼續沿傳送帶加速向下，但是此時摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛頓第二定律求出此時的加速度：

，知a1＞a2；

當時，物塊勻速下勻速下滑

綜上所述，應選CD。

【點晴】

要找出小木塊速度隨時間變化的關系，先要分析出初始狀態物體的受力情況，本題中明顯重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，所以物體先沿斜面勻加速直線運動，有牛頓第二定律求出加速度a1；當小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由μ＜tanθ知道木塊繼續沿傳送帶加速向下，但是此時摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛頓第二定律求出此時的加速度a2；比較知道a1＞a2。