题目内容

18.如图所示,水平传送带两端点A、B间的距离为L.若传送带处于静止状态,把一个小物块放到右端的A点,某人用恒定的水平拉力F1使小物块以速度v1匀速滑道左端的B点.若传送带的上表面以v2的速度匀速向左运动,此人用水平恒力F2拉物块,使物块以相对于传送带为v1的速度从A滑道B,下列说法不正确的是(  )
A.F2大于F1
B.F2做功等于F1做的功
C.F2的功率等于F1做的功
D.两种情况下物块与皮带之间因摩擦而产生的热量相同

分析 传送带不运动时和运动时,拉力的大小相同,物体对地位移相同,做功相同.传送带以v2的速度匀速运动时,物体从A运动到B时间缩短,拉力做功功率增大.摩擦而产生的热量等于物体与传送带组成的系统克服摩擦力做功.根据系统克服摩擦力做功大小,判断热量的大小.

解答 解:A、两种情况下物体都做匀速直线运动,物体处于平衡状态,由平衡条件可知,拉力等于滑动摩擦力,由于两种情况下滑动摩擦力f相等,则拉力相等,即:F1=F2,故A错误;
B、设AB的长度为L,拉力大小为F,滑动摩擦力大小为f.当传送带不运动时,拉力做功W1=FL,物体从A运动到B的时间t1=$\frac{L}{{v}_{1}}$,因摩擦而产生的热量Q1=fL.
当传送带运动时,拉力做功W2=FL,物体从A运动到B的时间t2=$\frac{L}{{v}_{1}+{v}_{2}}$<t1,因摩擦而产生的热量Q2=fv1t2.拉力做功功率P1=$\frac{{W}_{1}}{{t}_{1}}$,P2=$\frac{{W}_{2}}{{t}_{2}}$,比较可知W1=W2,P1<P2.又v1t2<v1t1,v1t1=L 得Q1>Q2.故B正确,CD错误;
本题选错误的,故选:ACD.

点评 本题难点是分析物体运动时间和摩擦生热.摩擦发热等于滑动摩擦力与物体和传送带相对位移的乘积.

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