Question

2．如下圖甲所示，質(zhì)量為2.955kg的木塊隨水平傳送帶（足夠長(zhǎng)）一起向右勻動(dòng)，一顆質(zhì)量為0.045kg的子彈水平向左射人木塊中（未射出），子彈運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如下圖乙所示，已知木塊與傳送之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s²，以向左為運(yùn)動(dòng)正方向，則以下分析正確的是（　　）

• A． 子彈剛擊中木塊后二者的共同速度為2m/s
• B． 子彈擊中木塊后再過(guò)6s木塊重新與傳送帶達(dá)到共同速度2m/s
• C． 子彈擊中木塊后向左運(yùn)動(dòng)的最大位移為8m
• D． 木塊與傳送帶摩擦生熱36 J

Answer 1

分析 由圖示圖象求出子彈擊中木塊后木塊的速度、求出傳送帶的速度，由牛頓第二定律求出木塊的加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式與速度位移公式求出木塊與傳送的位移，再求出木塊相對(duì)于傳送帶的相對(duì)位移，最后求出摩擦產(chǎn)生的熱量．

解答 解：A、由圖示圖象可知，子彈擊中木塊后木塊的速度：v_木塊=4m/s，故A錯(cuò)誤；
B、由牛頓第二定律可知，木塊的加速度：a=$\frac{μ（M+m）g}{M+m}$=μg=1m/s²，木塊向左減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t₁=$\frac{{v}_{木塊}}{a}$=4s，由圖示圖象可知，傳送帶的速度：v_傳送帶=2m/s，木塊向右加速運(yùn)動(dòng)到速度與傳送帶速度相等需要的時(shí)間：t₂=$\frac{{v}_{傳送帶}}{a}$=2s，子彈擊中木塊到木塊與傳送帶速度相等需要的時(shí)間：t=t₁+t₂=6s，故B正確；
C、子彈擊中木塊后向左運(yùn)動(dòng)的最大位移：x₁=$\frac{{v}_{木塊}^{2}}{2a}$=8m，故C正確；
D、木塊向右加速到與傳送帶速度相等時(shí)間內(nèi)的位移：x₂=$\frac{{v}_{傳送帶}^{2}}{2a}$=2m，整個(gè)過(guò)程傳送帶的位移：x_傳送帶=v_傳送帶t=12m，木塊相對(duì)于傳送帶的位移：△x=x₁+x_傳送帶-x₂=18m，木塊與傳送帶摩擦生熱：Q=μ（M+m）g△x=54J，故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求速度、位移與熱量問(wèn)題，由圖示圖象求出木塊與傳送帶的速度、分析清楚木塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、功的計(jì)算公式可以解題．