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如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是()
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v
1
逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v
2
的初速度从传送带的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是( )
A.传送带对物块的冲量大小一定为2mv
2
B.全过程传送带对物块做的总功可能为正,可能为负,也可能为零
C.电动机提供给系统的电能一定大于全程产生的内能
D.全过程产生的内能可能等于2mv
1
v
2
◎ 答案
由于传送带足够长,物体减速向右滑行,直到速度减为零,然后物体会在滑动摩擦力的作用下向左加速,分三种情况讨论:
①如果v
1
>v
2
,物体会一直加速,当速度大小增大到等于v
2
时,物体恰好离开传送带,有v′
2
=v
2
;
②如果v
1
=v
2
,物体同样会一直加速,当速度大小增大到等于v
2
时,物体恰好离开传送带,有v′
2
=v
2
;
③如果v
1
<v
2
,物体会先在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于传送带速度时,物体还在传送带上,之后不受摩擦力,故物体与传送带一起向右匀速运动,有v′
2
=v
1
;
A、根据动量定理求解传送带对物块的冲量大小,由于物块再次回到P点的速度方向向左,大小不一定等于v
2
,所以传送带对物块的冲量大小不一定为2mv
2
.故A错误.
B、根据上面的讨论,物块再次回到P点的速度大小v′
2
≤v
2
,整个过程动能变化△E
k
≤0,
根据动能定理得:全过程传送带对物块做的总功可能为负,也可能为零,不可能为正,故B错误.
C、根据能量守恒,如果物块再次回到P点的速度大小v′
2
=v
2
,那么物块动能变化为0,那么电动机提供给系统的电能等于全程产生的内能,故C错误.
D、过程产生的内能是通过克服滑动摩擦力对系统做功来量度的,
克服滑动摩擦力对系统做功W=fX
相
设物块运动的加速度大小为a,
如果v
1
≥v
2
,
X
相
=
v
22
2a
+
v
2
a
v
1
+
v
2
a
v
1
-
v
22
2a
即W=fX
相
=2mv
1
v
2
,故D正确.
故选D.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是()…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/364718.html
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