题目内容
15.| A. | 传送带因为运输物体多消耗的电能为$\frac{1}{2}$mv2 | |
| B. | 摩擦力对物块和传送带做功代数和为零 | |
| C. | 摩擦力对物块做的正功为$\frac{1}{2}$mv2 | |
| D. | 系统产生的内能为$\frac{1}{2}$mv2 |
分析 根据牛顿第二定律和运动学公式求出物体与传送带间的相对位移,再求摩擦产生的内能,因传送此行李箱电动机多消耗的电能等于摩擦产生的内能加上物体获得的动能;
传送带足够长,物体放在传送带后最终匀速运动,速度与传送带相同,根据功的定义可求摩擦力对物体做功和摩擦力对物块和传送带做功代数和.
解答 解:AD、由牛顿第二定律可得物体匀加速运动的加速度:a=$\frac{μmg}{m}$=μg,匀加速运动的时间 t=$\frac{v}{a}$=$\frac{v}{μg}$,位移 x物=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{{v}^{2}}{2μg}$,此过程中传送带的位移 x带=vt=$\frac{{v}^{2}}{μg}$
物体与传送带间的相对位移△x=x带-x物=$\frac{{v}^{2}}{2μg}$,所以摩擦过程中产生的内能为 Q=μmg△x=$\frac{1}{2}$mv2,因传送此行李箱电动机多消耗的电能 E电=Q+$\frac{1}{2}$mv2=mv2,故A错误,D正确;
BC、传送带对物体的摩擦力向右,运动方向向右,摩擦力对物体做正功为:W1=μmg•$\frac{{v}^{2}}{2μg}$=$\frac{1}{2}$mv2 ,物体对传送带的摩擦力向左,摩擦力对传送带做功为:W2=-μmg•$\frac{{v}^{2}}{μg}$=-mv2,摩擦力对物块和传送带做功代数和为:W总=W1+W2=-$\frac{1}{2}$mv2,故B错误,C正确.
故选:CD.
点评 解决本题的关键知道行李箱在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式求相对位移,要注意摩擦生热与相对位移成正比.
练习册系列答案
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18.
如图所示,杂技演员在表演水流星节目时,盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子经过最高点时,里面的水也不会流出来,这是因为在最高点( )
| A. | 水处于失重状态,不受重力的作用 | |
| B. | 水受的合力为零 | |
| C. | 水受的合力提供向心力,使水做圆周运动 | |
| D. | 水一定不受到杯底的压力作用 |
3.
如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为m和2m的小球A和B,A、B之间用一长为$\sqrt{2}$R的轻杆相连.开始时A在圆环的最高点,现将A、B静止释放,则( )
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| B. | A球运动到圆环的最低点时,速度为零 | |
| C. | B球可以运动到圆环的最高点 | |
| D. | B球从开始运动至到达圆环最低点的过程中,杆对B球所做的总功为零 |
10.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法不正确的是( )
| A. | 运动物体所受的合力不为零,合力必做功,物体的动能一定要变化 | |
| B. | 运动物体所受的合力为零,则物体的动能一定不变 | |
| C. | 运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力不一定为零 | |
| D. | 运动物体所受合力不为零,则该物体一定做变速运动 |
20.
如图,物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上.在a点时物体开始与弹簧接触,到b点时物体速度为零.则从a到b的过程中,下列说法正确的是( )
| A. | 物体的动能一直减小 | |
| B. | 弹簧的弹性势能先减小后增大 | |
| C. | 物体所受合外力先增大后减小 | |
| D. | 物体的动能和重力势能之和一直减小 |