如图,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ.当...
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如图,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ.当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1<v2),绳中的拉力分别为Fl、F2;若剪断细绳时,物体一直匀加速运动到达左端时,所用的时间分别为tl、t2,则下列说法正确的是( )
A.Fl<F2 B.F1=F2 C.tl=t2 D.tl<t2
【回答】
解:A、B、对木块受力分析,受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f,如图
由于滑动摩擦力与相对速度无关,两种情况下的受力情况完全相同,根据共点力平衡条件,必然有
F1=F2
故A错误、B正确.
C、D、绳子断开后,木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力,重力和支持力平衡,合力等于摩擦力,水平向左
加速时,根据牛顿第二定律,有
μmg=ma
解得
a=μg;
故木块可能一直向左做匀加速直线运动;也可能先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;
由于v1<v2,故
①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动,则tl等于t2
②若传送带速度为v1时,木块先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;传送带速度为v2时,木块一直向左做匀加速直线运动,则t1>t2
③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动,则t1>t2,故C、D错误.
故选:B.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:选择题
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