一质量为M=2.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起向右匀速运动,被一水平向左飞来的子弹击中,且子弹从小物块中穿过,子弹和小物块的作用时间极短,如图甲所示.地面观察

发布时间:2020-08-08 14:09:56

一质量为M=2.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起向右匀速运动,被一水平向左飞来的子弹击中,且子弹从小物块中穿过,子弹和小物块的作用时间极短,如图甲所示.地面观察者记录的小物块被击中后的速度随时间变化关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向).已知传送带的速度保持不变,g取10m/s2.求:
(1)传送带的速度v的大小;
(2)小物块与传送带之间的动摩擦因数μ;
(3)传送带对小物块所做的功.

网友回答

解:(1)小物块最后与传送带的运动速度相同,从图象上可读出传送带的速度v的大小为2.0m/s.
(2)由速度图象可得,小物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为a=△v/△t=2.0m/s2,
由牛顿第二定律得:f=μMg=Ma
得到小物块与传送带之间的动摩擦因数:μ==0.2
(3)从子弹离开小物块到小物块与传送带一起匀速运动的过程中,设传送带对小物块所做的功为W,由动能定理得:W=△Ek=-
从速度图象可知:v1=4.0m/s v2=v=2.0m/s
解得:W=-12J.
答:(1)传送带的速度v的大小2.0m/s;
(2)小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2;
(3)传送带对小物块所做的功-12J
解析分析:根据v-t图象,可知传送带的速度v的大小为2m/s,小物体的加速度即图线的斜率,根据动能定理,传送带对小物块所做的功即小物块的动能变化.

点评:考查了v-t图象,理解图象的物理意义,牛顿运动定律结合动能定理的综合应用.
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