(2010?荊州二模)足夠長(zhǎng)的水平傳送帶始終以速度v勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻使一質(zhì)量為m,初速度大小也為v的物體,沿與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相反的方向在傳送帶上滑動(dòng),教最后物體的速度與傳送帶相同.在物體相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的過(guò)程中,傳送帶克服摩擦力做的功為W,滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體的沖量為I,物體與傳送帶間摩擦生熱為Q,則下列判斷正確的是( 。
分析:物體以相反速度在皮帶上運(yùn)動(dòng),在滑動(dòng)摩擦力作用下,最終與皮帶相對(duì)靜止,則在物體相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的過(guò)程中,由運(yùn)通定理可求出傳送帶對(duì)物體摩擦力做功;而物體相對(duì)皮帶的動(dòng)能完全轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w與傳送帶間摩擦生熱.沖量是末動(dòng)量與初動(dòng)量之差,但注意正方向的選。
解答:解:設(shè)小物體速度由v減到零過(guò)程對(duì)地位移大小為s,則該過(guò)程傳送帶對(duì)地位移為2s,兩者相對(duì)移動(dòng)的路程為3s;
當(dāng)小物體速度由零增加到v過(guò)程,小物體和傳送帶對(duì)地位移分別為s和2s,兩者相對(duì)移動(dòng)的路程為s;
因此全過(guò)程兩者相對(duì)移動(dòng)的路程為4s,摩擦生熱Q=4fs,而fs=
1
2
mv2,所以Q=2mv2
物體相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的過(guò)程中,傳送帶克服摩擦力做的功,
由動(dòng)能定理可得:-W=0-
1
2
m(2v)2

則有W=2mv2
設(shè)皮帶的方向?yàn)檎较,以地面為參考系,由?dòng)量定理得:
則有滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體的沖量I=mv-m(-v)=2mv
故選:C
點(diǎn)評(píng):物體相對(duì)皮帶的動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為熱量,此外以皮帶為參考系,則物體的速度為2v.同時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)與力可求出物體從開(kāi)始到相對(duì)靜止的過(guò)程中兩者的位移差.類似于木塊在木板上相反方向滑行.
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L
2
、寬
3
2
d
的凹槽.B、C落地后都不再?gòu)椘穑ㄟ^(guò)具體的計(jì)算分析,畫(huà)出A物塊在上升過(guò)程中的速度--時(shí)間(v--t)圖象.

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