水平传送带在外力的带动下始终以速度v匀速运动,某时刻放上一个小物体,质量为m,初速大小也是v,但方向与传送带的运动方向相反,已知小物体与传送带间的动摩擦因数为μ,最后小物体的速度与传送带相同.在小物体与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物体的功为W,摩擦生成的热为Q,则下面的判断中正确的是( )A. W=0 Q=0B. W≠0 Q=0C. W=0 Q≠0D. W≠0 Q≠0
问题描述:
水平传送带在外力的带动下始终以速度v匀速运动,某时刻放上一个小物体,质量为m,初速大小也是v,但方向与传送带的运动方向相反,已知小物体与传送带间的动摩擦因数为μ,最后小物体的速度与传送带相同.在小物体与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物体的功为W,摩擦生成的热为Q,则下面的判断中正确的是( )
A. W=0 Q=0
B. W≠0 Q=0
C. W=0 Q≠0
D. W≠0 Q≠0
答
知识点:解决本题的关键知道物体在整个过程中的运动规律,运用运动学公式求出相对路程,从而根据Q=fs求出摩擦产生的热量.
在整个运动的过程中,物体动能变化为零,只有摩擦力做功,根据动能定理,知道W=O;
滑块先做匀减速直线运动到零,然后返回做匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动,设动摩擦因数为μ,
则匀减速直线运动的加速度a=μg,匀减速直线运动的位移x1=
,传送带的位移x2=v•v2 2μg
=v μg
,相对滑动的路程为:x=x1+x2=v2 μg
.3v2
2μg
物体返回做匀加速直线运动的位移x1′=
,传送带的位移x2′=v2 2μg
,则相对路程x′=x2′-x1′=v2 μg
.v2 2μg
则整个过程中相对路程s=
+3v2
2μg
+v2 2μg
.则Q=fs=μmg•2v2
μg
=2mv2≠02v2
μg
故可知只有C正确;.
故选:C.
答案解析:根据动能定理求出滑动摩擦力对物体所做的功,摩擦力与相对路程的乘积等于摩擦产生的热量.
考试点:功能关系.
知识点:解决本题的关键知道物体在整个过程中的运动规律,运用运动学公式求出相对路程,从而根据Q=fs求出摩擦产生的热量.