Question

如圖所示，足夠長的水平傳送帶AB以v₁=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動（傳送帶的傳送速度恒定），質(zhì)量為M=1kg的木塊以v₀=3m/s水平向右的速度滑上傳送帶，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)%μ=0.5；則從木塊滑上傳送帶到離開產(chǎn)生的內(nèi)能為

1. A.
   2J
2. B.
   4.5J
3. C.
   10.5J
4. D.
   12.5J

Answer 1

D
分析：木塊滑上傳送帶先做勻減速直線運(yùn)動，當(dāng)速度減到零，返回做勻加速直線運(yùn)動，返回時當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度時，和傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律求出整個過程中相對于傳送帶走過的路程，從而根據(jù)Q=fs_相對，求出產(chǎn)生的內(nèi)能．
解答：物塊先做勻減速直線運(yùn)動，減速到零所需的時間．
該段時間內(nèi)傳送帶的位移x₁=v₁t₁=2×0.6m=1.2m，物塊的位移．
則物塊的相對路程△x₁=x₁+x₂=2.1m．
返回做勻加速直線運(yùn)動，加到傳送帶速度時所經(jīng)歷的時間．
該段時間內(nèi)傳送帶的位移x₃=v₁t₂=0.8m，物塊的位移．
則物塊的相對路程為△x₂=x₃-x₄=0.4m．
勻速直線運(yùn)動不發(fā)生相對滑動，則整個過程中相對路程的大小△x=△x₁+△x₂=2.5m
則產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmg△x=12.5J．故D正確，A、B、C錯誤．
故選D．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵理清物塊在整個過程中的運(yùn)動情況，求出在整個運(yùn)動過程中的相對路程，從而求出產(chǎn)生的內(nèi)能．