如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为
。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度
开始运动,当其速度达到
后,便以此速度作匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)( )

A.
与
之间一定满足关系
B.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为
C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为
D.黑色痕迹的长度为 
【知识点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.A2 C2
【答案解析】AC解析: A、要发生相对滑动,传送带的加速度需大于煤块的加速度.即
a>μg,则μ<
.故A正确.B、根据牛顿第二定律得,煤块的加速度a=μg,则煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间t=
.此时煤块的位移x1=
,此时传送带的位移x2=
,煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度,则△x=x2−x1=
.故C正确,B、D错误.故选:AC.
【思路点拨】要发生相对滑动,传送带的加速度需大于煤块的加速度.当煤块的速度达到v时,求出煤块相对传送带静止所需的时间和位移,以及传送带的位移,两者位移之差为黑色痕迹的长度.解决本题的关键知道要发生相对滑动,传送带的加速度需大于煤块的加速度.黑色痕迹的长度等于传送带的位移和煤块的位移之差.