Question

如图所示，长为L=4m的传送带，的速度是5m/s，现将m=1kg 的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是（　　）

• A、小物体获得的动能为12.5J
• B、小物体获得的动能为8J
• C、摩擦产生的热量为8J
• D、摩擦产生的热量为12J

Answer 1

分析：摩擦产生的热量Q等于滑动摩擦力大小与物体传送带相对位移大小的乘积，由速度公式求出物体加速运动的时间，再根据运动学基本公式求出物体和传送带的位移，进而求出相对位移；根据动能定理即可求出小物体获得的动能．

解答：解：解：对小物体由牛顿第二定律得：
F_f=μmg=ma
解得：a=μg=2m/s²
假设物块与传送带能够相对静止得：t=

v

a

=

5

2

=2.5s
小物块位移x=

1

2

at2=

1

2

×2×2．52=6.25m＞L
故小物体在传送带上一直加速，由v_t²-v₀²=2aL得：
最大速度为：v_t=

2aL

=

2×2×4

=4m/s
小物体获得的动能为：E_P=

1

2

mvt2=

1

2

×1×42=8J，故A错误，B正确；
故摩擦产生的热量为：Q=μmgL=0.2×1×10×4=8J，故C正确，D错误．
故选：BC

点评：此题考查传送带上物体的运动，难度在于首先判断小物块内否达到传送带的速度，然后再进行求解．