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如图所示,水平传送带AB长21m,以6m/s顺时针匀速转动,台面与传送带平滑连接于B点,半圆形光滑轨道半径R=1.25m,与水平台面相切于C点,BC长s=5.5m,P点是圆弧轨道上与圆心O等高的一点.一质

题目详情
如图所示,水平传送带AB长21m,以6m/s顺时针匀速转动,台面与传送带平滑连接于B点,半圆形光滑轨道半径R=1.25m,与水平台面相切于C点,BC长s=5.5m,P点是圆弧轨道上与圆心O等高的一点.一质量为m=1kg的物块(可视为质点),从A点无初速释放,物块与传送带及台面间的动摩擦因数均为0.1,则关于物块的运动情况,下列说法正确的是(  )

A.物块不能到达P点
B.物块能越过P点做斜抛运动
C.物块能越过P点做平抛运动
D.物块能到达P点,但不会出现选项B、C所描述的运动情况
▼优质解答
答案和解析
开始物块在传送带上做匀加速运动,由牛顿第二定律,μmg=ma,得a=μg
设经过时间t1达到与传送带同速,此时物块对地前进x,v=at1,x=
1
2
at12
所以t1=
v
μg
=6s   x=18m<21m.
故后阶段在传送带上匀速运动,用时为t2,L-x=vt2,解得 t2=0.5s
从B至C过程减速运动用时为t3,到达C点的速度为vC,由动能定理和运动学公式可得:
-μmgs=
1
2
mvc2-
1
2
mv2,vc=v-at3
解得:vC=5m/s
设滑块沿圆弧上滑的最大高度为h,由机械能守恒定律可得:
1
2
mvc2=mgh
解得,h=1.25m
因为h=R,故物块不能越过P点;
故选:D.
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