题目内容
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分析:煤流到传送带上后,在摩擦力作用下做初速度为零的匀加速直线运动,摩擦力对煤做正功,对传送带做负功,传送带多做的功转化为煤的动能以及系统之间产生热量,正确分析煤块的运动情况,利用功能关系可正确解答本题.
解答:解:设足够小的时间△t内落到传送带上煤的质量为△m,显然Q=△m/△t;这部分煤由于摩擦力f的作用被传送带加速,由功能关系得:
fs=
煤块在摩擦力作用下加速前进,因此有:
s=
t=
t
传送带的位移为:s传=vt
相对位移为:△s=s传-s=s,由此可知煤的位移与煤和传送带的相对位移相同,
因此摩擦生热为:Q=f△s=
.
传送带需要增加的能量分为两部分:第一部分为煤获得的动能,第二部分为传送带克服摩擦力做功保持传送带速度.所以传送带△t内增加的能量△E为:
△E=
+fs=△mv2
功率:P=
=Qv2=200W,由此可知A错误,B正确.
由前面的分析可知单位时间内产生的热量为:Q热=
v2.
因此一分钟产生的热量为:
Q总=Q热t=
t=6.0×103J,故C正确,D错误.
故选BC.
fs=
△mv2 |
2 |
煤块在摩擦力作用下加速前进,因此有:
s=
v+0 |
2 |
v |
2 |
传送带的位移为:s传=vt
相对位移为:△s=s传-s=s,由此可知煤的位移与煤和传送带的相对位移相同,
因此摩擦生热为:Q=f△s=
△mv2 |
2 |
传送带需要增加的能量分为两部分:第一部分为煤获得的动能,第二部分为传送带克服摩擦力做功保持传送带速度.所以传送带△t内增加的能量△E为:
△E=
△mv2 |
2 |
功率:P=
△E |
△t |
由前面的分析可知单位时间内产生的热量为:Q热=
Q |
2 |
因此一分钟产生的热量为:
Q总=Q热t=
Qv2 |
2 |
故选BC.
点评:传送带问题是高中物理中的一个重要题型,解答这类问题重点做好两类分析:一是运动分析,二是功能关系分析.
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