Question

7．如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率v_l逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的物塊以大小為v₂的初速度從傳送帶的P點(diǎn)沖上傳送帶，從此時(shí)起到物塊再次回到P點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 合力對(duì)物塊的沖量大小一定為mv₁+mv₂
• B． 合力對(duì)物塊的沖量大小一定為2mv₂
• C． 合力對(duì)物塊的沖量大小可能為零
• D． 合外力對(duì)物塊做的功可能為零

Answer 1

分析 根據(jù)物塊返回到P點(diǎn)的速度大小，結(jié)合動(dòng)量定理求出合外力的沖量，根據(jù)動(dòng)能定理得出合外力做功的大小．

解答 解：討論：
1、若v₂＜v₁，則物塊返回到P點(diǎn)的速度大小為v₂，根據(jù)動(dòng)量定理知，合力的沖量為：I_合=mv₂-（-mv₂）=2mv₂，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功的大小為零．
2、若v₂＞v₁，則物塊返回到P點(diǎn)的速度大小為v₁，根據(jù)動(dòng)量定理知，合力的沖量I_合=mv₁+mv₂，根據(jù)動(dòng)能定理得，合力做功為：W=$\frac{1}{2}mv_1^2-\frac{1}{2}mv_2^2$≠0．
綜上，合力對(duì)物塊的沖量大小為mv₁+mv₂，也可能為2mv₂，合力做的功可能為零，也可能不為零，故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合動(dòng)量定理和動(dòng)能定理進(jìn)行求解，難度中等．