Question

如圖所示，小物塊由曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過一粗糙的固定不動的水平傳送帶后落到地面上的Q點(diǎn) (不計小物體受到的空氣阻力) 。若皮帶隨皮帶輪以恒定的速率轉(zhuǎn)動，小物塊仍在P點(diǎn)自由滑下，則關(guān)于小物塊落地點(diǎn)位置的判斷正確的是

1. A.
   皮帶輪逆時針方向轉(zhuǎn)動時，物體一定落在Q點(diǎn)；
2. B.
   皮帶輪順時針方向轉(zhuǎn)動時，物體有可能落在Q點(diǎn)的右邊；
3. C.
   皮帶輪逆時針方向轉(zhuǎn)動時，物體有可能落在Q點(diǎn)的左邊；
4. D.
   皮帶輪順時針方向轉(zhuǎn)動時，物體一定不會落在Q點(diǎn)。

Answer 1

AB
物塊從斜面滑下來，當(dāng)傳送帶靜止時，在水平方向受到與運(yùn)動方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運(yùn)動，離開傳送帶時做平拋運(yùn)動；當(dāng)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時物體相對傳送帶都是向前運(yùn)動，受到滑動摩擦力方向與運(yùn)動方向相反，物體做勻減速運(yùn)動，離開傳送帶時，也做平拋運(yùn)動，且與傳送帶不動時的拋出速度相同，故落在Q點(diǎn)．物塊從斜面滑下來，當(dāng)傳送帶靜止時，在水平方向受到與運(yùn)動方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運(yùn)動，離開傳送帶時做平拋運(yùn)動；
當(dāng)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物體相對傳送帶可能向前運(yùn)動，使物體在傳送帶上一直做減速運(yùn)動，然后做平拋運(yùn)動離開傳送帶，物體扔落在Q點(diǎn)，
當(dāng)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物體相對傳送帶也可能向后運(yùn)動，受到滑動摩擦力方向與運(yùn)動方向相同，物體可能做加速，離開傳送帶時的速度大于傳送帶靜止似的速度，所以會落到傳送帶的右邊．
故選AB．
點(diǎn)評：若此題中傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，物塊相對傳送帶的運(yùn)動情況就應(yīng)討論了：
（1）當(dāng)物塊滑到底的速度等于傳送帶速度，沒有摩擦力作用，物塊做勻速運(yùn)動，離開傳送帶做平拋的初速度比傳送帶不動時的大，水平位移也大，所以落在Q點(diǎn)的右邊；
（2）當(dāng)物塊滑到底速度小于傳送帶的速度，有兩種情況，一是物塊始終做勻加速運(yùn)動，二是物塊先做加速運(yùn)動，當(dāng)物塊速度等于傳送帶的速度時，物體做勻速運(yùn)動．這兩種情況落點(diǎn)都在Q點(diǎn)右邊．
（3）當(dāng)物塊滑上傳送帶的速度大于傳送帶的速度，有兩種情況，一是物塊一直減速，二是先減速后勻速．第一種落在Q點(diǎn)，第二種落在Q點(diǎn)的右邊