题目内容

11.如图所示,一水平传送带以恒定速度大小3m/s顺时针方向运行,现将一质量m=1kg的小物体由静止轻放到传送带的A点,当小物体运动到B点时,传送带由于故障突然停止,最后小物体刚好停在传送带的C点.已知A、B两点间的距离L=6m,小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.15,重力加速度g=10m/s2.则下列说法正确的是(  )
A.B、C两点间的距离为6m
B.整个过程由于摩擦产生的热量为9J
C.从小物体放到A点开始,传送带共运行了3s
D.整个过程传送带对小物体做功为13.5J

分析 物体做匀加速直线运动,先根据牛顿第二定律求解加速和减速的加速度,根据运动学公式求解加速的时间和位移;然后进一步求解匀速的位移和时间;得到总时间.
物体在传送带上运动时,物体和传送带要发生相对滑动,所以根据能量守恒知产生热量为Q=2fx′.

解答 解;A、对物受力分析知一开始做加速运动,加速度a=μg=1.5m/s2,达到速度为3m/s,根据速度位移关系知x=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=$\frac{{3}^{2}}{2×1.5}$=3m<6m,说明传送带停止时,物体速度为3m/s,此后做匀减速运动,末速度为零,故减速的位移为x′=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=3m,故AC距离为9m,故A错误;
B、根据能量守恒知产生热量为Q=2fx′=2×0.15×10×3=9J,故B正确;
C、传送运行时间t=$\frac{v}{a}$$+\frac{L-x}{v}$=3s,故C正确;
D、根据W=Fs知传送带先做正功,后做负功,物体动能变化为零,故整个过程传送带对小物体做功为0,故D错误;
故选:BC

点评 当物体之间发生相对滑动时,一定要注意物体的动能增加的同时,相同的内能也要增加,内能增加等于摩擦力乘以相对位移,这是解本题的关键地方.

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