题目内容

9.如图所示,传送带由电动机带动,水平向右传送货物.质量为m的物体轻轻放在传送带的左端,物体的初速度为零,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,传送带左右两端的水平距离为L.则把物体从左端传送到右端的过程中,下列说法正确的(  )
A.传送带的转速越快,传送物体用的时间就会越短
B.传送带的转速越快,传送带对物体做的功就越多
C.传送带的转速越快,电动机就会消耗更多的电能
D.传送过程中传送带对物体做的功至少μmgL

分析 把物体从左端传送到右端的过程中,若物体一直做匀加速运动,传送物体用的时间不变,传送带对物体做的功不变,根据能量守恒定律分析电动机消耗的电能.

解答 解:A、把物体从左端传送到右端的过程中,若物体一直做匀加速运动,设传送带的长度为L,物体的加速度为a,根据L=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,得t=$\sqrt{\frac{2L}{a}}$,L与a一定,可知传送物体用的时间t不变,故A错误.
B、若物体一直做匀加速运动,传送带对物体做的功为 W=μmgL,与传送带的转速无关,故B错误.
C、若物体先做匀加速运动,速度与传送带相同后做匀速运动,电动机消耗的电能 E=$\frac{1}{2}m{v}_{带}^{2}$+Q=$\frac{1}{2}m{v}_{带}^{2}$+μmg(v带t-$\frac{{v}_{带}}{2}t$),而 t=$\frac{{v}_{带}}{a}$=$\frac{{v}_{带}}{μg}$,可得 E=$m{v}_{带}^{2}$,可知,E随传送带转速的增大而增多.若物体一直做匀加速运动,电动机消耗的电能 E=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+Q=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+μmg(v带t-L),可知,E随传送带转速的增大而增多.故C正确.
D、传送过程中传送带对物体做的功 W≤μmgL,所以传送过程中传送带对物体做的功至多μmgL.故D错误.
故选:C

点评 解决本题的关键要明确物体的运动过程,正确分析能量的转化情况.要知道摩擦产生的热量与相对位移有关.

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