试题分析:(1)当小物块速度小于3m/s时,小物块受到竖直向下、垂直传送带向上的支持力和沿传送带斜向下的摩擦力作用,做匀加速直线运动,设加速度为a
1,根据牛顿第二定律
mgsin30° + μmgcos30°=ma
1①(1分)
解得 a
1 = 7.5m/s
2(1分)
(2)当小物块速度等于3m/s时,设小物块对地位移为L
1,用时为t
1,根据匀加速直线运动规律
t
1 =
②(1分)
L
1 =
③(1分)
解得 t
1 = 0.4s L
1 = 0.6m
由于L
1<L 且μ<tan30°,当小物块速度大于3m/s时,小物块将继续做匀加速直线运动至B点,设加速度为a
2,用时为t
2,根据牛顿第二定律和匀加速直线运动规律
mgsin30°-μmgcos30°=ma
2 ④(1分)
解得 a
2 = 2.5m/s
2L-L
1 = v
1t
2 +
a
2t
22⑤(1分)
解得 t
2 = 0.8s
故小物块由静止出发从A到B所用时间为 t = t
1 + t
2 = 1.2s(1分)
(3)由(2)可知,物体分二段运动:
第一段物体加速时间t
1 = 0.4s L
1 = 0.6m
传送带S
1= v
1 t
1 =1.2m
S
相1=0.6m(1分)
当物体与传送带速度相等后,物体运动时间t
2 = 0.8s ; L
2 = L-L
1= 3.2m
传送带S
2= v
1 t
2 =2.4m
S
相2=0.8m(2分)
所以Q=f(S
相1 +S
相2)=0.35J(2分)
(4)0.8m(2分)
点评:本题考查了倾斜传送带上物体相对运动问题,分析判断物体的运动情况是难点,关键点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.