一道關於能量守恆的習題分析

2022-11-20 14:51:05 字數 783 閱讀 5547

水平傳送帶勻速運動,速度大小為v,現將一小工件放到傳送帶上.設工件初速為零,當它在傳送帶上滑動一段距離後速度達到v而與傳送帶保持相對靜止.設工件質量為m,它與傳送帶間的滑動摩擦係數為μ,則在工件相對傳送帶滑動的過程中,下列說法錯誤的是(  )

a.滑動摩擦力對工件做的功為

b.工件的機械能增量為

c.工件相對於傳送帶滑動的路程大小為

d.傳送帶對工件做功為零

e.在小木塊與傳送帶相對靜止時,轉化為內能的能量為

分析:物體在傳送帶上運動時,物體和傳送帶要發生相對滑動,所以電動機多做的功一部分轉化成了物體的動能另一部分就是增加了相同的內能.

解答:解:a、在運動的過程中只有摩擦力對物體做功,由動能定理可知,摩擦力對物體做的功等於物體動能的變化,即為mv2,故a正確.

b、工件動能增加量為mv2,勢能不變,所以工件的機械能增量為.故b正確.

c、根據牛頓第二定律知道工件的加速度為μg,所以速度達到v而與傳送帶保持相對靜止時間t=

工件的位移為

工件相對於傳送帶滑動的路程大小為vt﹣ = ,故c正確.

d、根據a選項分析,故d錯誤.

e 【解析】相對滑動時木塊的加速度a=μg,從放上至相對靜止所用時間t==.此過程中傳送帶對地的位移x1=vt=.木塊對地位移為x2=t=.

摩擦力對木塊做的功等於木塊動能的增加,e1=w1=μmgx2=mv2.傳送帶克服摩擦力做的功w2=μmgx1=mv2.此過程中傳送帶克服摩擦力做功將傳送帶能量轉化為木塊的動能及內能,由能量守恆定律,內能為δe=w2-w1=μmg(x1-x2)=mv2,本題選錯誤的,故選d.

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