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足够长的水平传送带始终以速度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,但方向与传动带的运动方向相反.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做的功为W,小物体与传送带间摩擦生热为Q,则下面的判断中正确的是( )试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
足够长的水平传送带始终以速度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,但方向与传动带的运动方向相反.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做的功为W,小物体与传送带间摩擦生热为Q,则下面的判断中正确的是( )
试题解答
D
解: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
x
1
=
v
2
2μg
,传送带的位移
x
2
=v
v
μg
=
v
2
μg
,相对滑动的路程为x=x
1
+x
2
=
3v
2
2μg
.
物体返回做匀加速直线运动的位移
x
1
′=
v
2
2μg
,传送带的位移
x
2
′=v
v
μg
,则相对路程x′=x
2
′-x
1
′=
v
2
2μg
.
则整个过程中相对路程s=
3v
2
2μg
+
v
2
2μg
=
2v
2
μg
.则Q=fs=μmg?
2v
2
μg
=2mv
2
.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
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