Question

一質(zhì)量為M＝2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起向右勻速運(yùn)動，被一水平向左飛來的子彈擊中，且子彈從小物塊中穿過，子彈和小物塊的作用時間極短，如圖甲所示．地面觀察者記錄的小物塊被擊中后的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示(圖中取向右運(yùn)動的方向?yàn)檎�方�?．已知傳送帶的速度保持不變(g取10m/s²)求：

(1)傳送帶的速度v的大小；
(2)小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ；
(3)傳送帶對小物塊所做的功．

Answer 1

(1) 2.0m/s (2) 0.2 (3) W＝－12J

試題分析：(1)小物塊最后與傳送帶的運(yùn)動速度相同，
從圖象上可讀出傳送帶的速度v的大小為2.0m/s.
(2)由速度圖象可得，小物塊在滑動摩擦力的作用下做勻變速運(yùn)動的加速度為
a＝Δv/Δt＝2.0m/s²
由牛頓第二定律得f＝μMg＝Ma
得到小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝＝0.2.
(3)從子彈離開小物塊到小物塊與傳送帶一起勻速運(yùn)動的過程中，設(shè)傳送帶對小物塊所做的功為W，由動能定理得：
W＝ΔE_k＝－
從速度圖象可知：v₁＝4.0m/s　v₂＝v＝2.0m/s
解得：W＝－12J.
點(diǎn)評：綜合性很強(qiáng)，是一道中檔題．解題的關(guān)鍵是正確認(rèn)識勻變速直線運(yùn)動的V-t圖象．