Question

16．一質(zhì)量為M=1.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起勻速運動，被一水平向左飛來的子彈擊穿（不計子彈穿過物塊的時間）．如圖甲所示，地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s²．則在這一個過程中下列判斷正確的是（　　）

• A． 傳送帶速度大小為2m/s，方向向左
• B． 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2
• C． 傳送帶對物塊做的功為-6 J
• D． 物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為4J

Answer 1

分析 根據(jù)v-t圖象，可知傳送帶的速度v的大小為2m/s，小物體的加速度即圖線的斜率，根據(jù)動能定理，傳送帶對小物塊所做的功即小物塊的動能變化．由相對位移求摩擦生熱．

解答 解：A、從v-t圖象看出，物塊被擊穿后，先向左減速到v=2.0 m/s，以后隨傳送帶一起做勻速運動，所以傳送帶的速度方向向左，其速度大小為 2.0 m/s，故A正確；
B、由v-t圖象可得，物塊在滑動摩擦力的作用下做勻減速運動的加速度大小為 a=$\frac{4-2}{3}$=$\frac{2}{3}$m/s²，由牛頓第二定律得，μMg=Ma，可得，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)   μ≈0.067，故B錯誤；
C、由動能定理可得：傳送帶對物塊做的功 W=$\frac{1}{2}$Mv²-$\frac{1}{2}M{v}_{0}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×（{2}^{2}-{4}^{2}）$J=-6J，故C正確；
D、由v-t圖象可得，物塊相對傳送帶發(fā)生的位移為 s=$\frac{1}{2}×2×3$m=3m，所以物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=fs=μMgs=2J，故D錯誤．
故選：AC

點評 該題結(jié)合v-t圖象考查功能關(guān)系，解答的關(guān)鍵是正確理解圖象的物理意義，同時能夠結(jié)合牛頓運動定律進行正確的解答．