Question

15．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v₀逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，规定沿传送带向下为正方向，则图中能客观地反映小木块对传送带的摩擦力f随时间t变化关系的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 要找出小木块速度随时间变化的关系，先要分析出初始状态物体的受力情况，本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a₁；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，从而即可求解．

解答 解：初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，
由牛顿第二定律得：
加速度：a=$\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{m}$=gsinθ+μgcosθ．
当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，
但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，
而规定沿传送带向下为正方向，因此摩擦力方向先为正值，再为负值，故C正确，ABD错误；
故选：C．

点评 本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑．2、小木块两段的加速度不一样大．是一道易错题．