问题 多选题

如图所示,质量为m=1kg的物块,以速度v0=4m/s滑上正沿逆时针方向转动的水平传送带,此时记为时刻t=0,传送带上A、B两点间的距离L=6m,已知传送带的速度v=2m/s,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2.关于物块在传送带上的整个运动过程,下列表述正确的是(  )

A.物块在传送带上运动的时间为4s

B.传送带对物块做功为6J

C.2.0s末传送带对物块做功的功率为0

D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J

答案

A、物块在传送带上运动的加速度大小a=μg=2m/s2,物块匀减速直线运动的位移大小x1=

v02
2a
=
16
2×2
m=4m,匀减速直线运动的时间t1=
v0
a
=
4
2
s=2s
.返回做匀加速直线运动的时间t2=
v
a
=1s
,匀加速直线运动的位移大小x2=
v2
2a
=
4
2×2
m=1m
,则匀速运动的时间t3=
x1-x2
v
=
4-1
2
s=1.5s
,则物块在传送带上运行的时间为t=t1+t2+t3=4.5s.故A错误.

B、物块的末速度为2m/s,初速度为4m/s,根据动能定理知,传送带对物块做功W=

1
2
mv2-
1
2
mv02=
1
2
×1×(4-16)=-6J.故B错误.

C、2s末物块的速度为0,则传送带对物块做功的功率为0.故C正确.

D、物块匀减速直线运动相对于传送带的路程s1=vt1+x1=4+4m=8m,匀加速直线运动相对于传送带的路程s2=vt2-x2=2-1m=1m.则整个过程摩擦产生的热量Q=f(s1+s2)=μmg(s1+s2)=0.2×10×9J=18J.故D正确.

故选CD.

综合
单项选择题