問題詳情:
如圖,質量爲m的物體用細繩拴住放在水平粗糙傳送帶上,物體距傳送帶左端距離爲L,穩定時繩與水平方向的夾角爲θ.當傳送帶分別以v1、v2的速度作逆時針轉動時(v1<v2),繩中的拉力分別爲Fl、F2;若剪斷細繩時,物體一直勻加速運動到達左端時,所用的時間分別爲tl、t2,則下列說法正確的是( )
A.Fl<F2 B.F1=F2 C.tl=t2 D.tl<t2
【回答】
解:A、B、對木塊受力分析,受重力G、支援力N、拉力T、滑動摩擦力f,如圖
由於滑動摩擦力與相對速度無關,兩種情況下的受力情況完全相同,根據共點力平衡條件,必然有
F1=F2
故A錯誤、B正確.
C、D、繩子斷開後,木塊受重力、支援力和向左的滑動摩擦力,重力和支援力平衡,合力等於摩擦力,水平向左
加速時,根據牛頓第二定律,有
μmg=ma
解得
a=μg;
故木塊可能一直向左做勻加速直線運動;也可能先向左做勻加速直線運動,等到速度與皮帶速度相同,然後一起勻速運動;
由於v1<v2,故
①若兩種情況下木塊都是一直向左做勻加速直線運動,則tl等於t2
②若傳送帶速度爲v1時,木塊先向左做勻加速直線運動,等到速度與皮帶速度相同,然後一起勻速運動;傳送帶速度爲v2時,木塊一直向左做勻加速直線運動,則t1>t2
③兩種情況下木塊都是先向左做勻加速直線運動,等到速度與皮帶速度相同,然後一起勻速運動,則t1>t2,故C、D錯誤.
故選:B.
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:選擇題