题目内容

足够长的水平传送带始终以速度匀速运动,某时刻,一质量为m、速度大小为,方向与传送带运动方向相反的物体,在传送带上运动,最后物体与传送带相对静止。物体在传送带上相对滑动的过程中,滑动摩擦力对物体做的功为W1,传送带克服滑动摩擦力做的功W2,物体与传送带间摩擦产生的热量为Q,则(  )

A.W1=mv2 B.W1=2m2 C.W2=m2 D.Q=2m2

D

解析试题分析:设小物体速度由v减到零过程对地位移大小为s,则该过程传送带对地位移为2s,两者相对移动的路程为3s;
当小物体速度由零增加到v过程,小物体和传送带对地位移分别为s和2s,两者相对移动的路程为s;
因此全过程两者相对移动的路程为4s,摩擦生热Q=4fs,而fs=mv2,所以Q=2mv2.
滑动摩擦力对物体做的功W1=mv2
物体相对传送带滑动的过程中,传送带克服摩擦力做的功,
由动能定理可得:-W2=0-m(2v)2
则有W2=2mv2
考点:动能定理的应用;动量定理;功能关系.

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