足夠長的水平傳送帶始終以速度v勻速運動，某時刻，一質(zhì)量為m、速度大小為v，方向與傳送送帶運動方向相反的物體，在傳送帶上運動，最后與傳送帶相對靜止．物體在傳送帶上相對滑動的過程中，滑動摩擦力對物體做的功為W1，傳送帶克服滑動摩擦力做的功為W2，物體與傳送帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，則（　　）
A、W1=5mv2B、W1=2mv2C、W2=mv2D、Q=2mv2
分析：根據(jù)動能定理求出滑動摩擦力對物體所做的功，摩擦力與相對路程的乘積等于摩擦產(chǎn)生的熱量．
解答：解：在整個運動的過程中，物體動能變化為零，而且只有摩擦力做功，根據(jù)動能定理，知道滑動摩擦力對物體做的功為W1=O．
滑塊先做勻減速直線運動到零，然后返回做勻加速直線運動，達到速度v后做勻速直線運動．
設物體與傳送間的動摩擦因數(shù)為μ．
物體勻減速直線運動的加速度a=μg，勻減速直線運動的時間 t1=
v
a
=
v
μg
，物體的位移：x1=
v
2
t1=
v2
2μg
，傳送帶的位移 x2=vt1=
v2
μg
，相對滑動的路程為△x1=x1+x2=
3v2
2μg
．
物體返回做勻加速直線運動的時間：t2=
v
a
=
v
μg
，物體的位移：x3=
v
2
t2=
v2
2μg
，傳送帶的位移 x4=vt2=
v2
μg
，相對滑動的路程為△x2=x4-x3=
v2
2μg
．
所以物體相對于傳送帶運動的總路程為 s=△x1+△x2=
2v2
μg
，
所以摩擦產(chǎn)生的熱量 Q=fs=μmg?
2v2
μg
=2mv2．傳送帶克服滑動摩擦力做的功為W2=μmg（x2+x4）=2mv2．故D正確，A、B、C錯誤．
故選：D．
點評：解決本題的關鍵知道物體在整個過程中的運動規(guī)律，運用運動學公式求出相對路程，從而根據(jù)Q=fs求出摩擦產(chǎn)生的熱量．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?溫州模擬）如圖，足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運動，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，開始時，A與傳送帶之間保持相對靜止．先后相隔△t=3s有兩個光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶的左端出發(fā)，以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運動．第1個球與木盒相遇后，球立即進入盒中與盒保持相對靜止，第2個球出發(fā)后歷時△t1=1s/3而與木盒相遇．求（取g=10m/s2）
（1）第1個球與木盒相遇后瞬間，兩者共同運動的速度時多大？
（2）第1個球出發(fā)后經(jīng)過多長時間與木盒相遇？
（3）自木盒與第1個球相遇至與第2個球相遇的過程中，由于木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?荊州二模）足夠長的水平傳送帶始終以速度v勻速運動，某時刻使一質(zhì)量為m，初速度大小也為v的物體，沿與傳送帶運動方向相反的方向在傳送帶上滑動，教最后物體的速度與傳送帶相同．在物體相對傳送帶滑動的過程中，傳送帶克服摩擦力做的功為W，滑動摩擦力對物體的沖量為I，物體與傳送帶間摩擦生熱為Q，則下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

足夠長的水平傳送帶始終以速度v勻速運動，某時刻，一質(zhì)量為m、速度大小為v，方向與傳送帶運動方向相反的物體，在傳送帶上運動，最后物體與傳送帶相對靜止．物體在傳送帶上相對滑動的過程中，滑動摩擦力對物體做的功為W1，傳送帶克服滑動摩擦力做的功W2，物體與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?湖南模擬）如圖所示，足夠長的水平傳送帶始終以v=3m/s的速度大小向左運動，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg、左側(cè)面開口的小木盒A，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，開始時，A與傳送帶之間保持相對靜止．先后相隔△t=3s有兩個質(zhì)量m=1kg的光滑小球B自傳送帶的左端出發(fā)，以v0=15m/s的速度大小在傳送帶上向右運動．第1個球與木盒相遇后立即進入盒中且與盒粘合在一起獲得方向向右的共同速度，這個相遇粘合的過程時間極短，損失的機械能△E=108J；第2個球出發(fā)后歷時△t=
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s而與木盒相遇．g取10m/s2．求：
（1）第1個球與木盒粘合后兩者獲得的共同速度大小v1；
（2）第1個球從傳送帶左端出發(fā)到與木盒相遇所經(jīng)過的時間t；
（3）自木盒與第1個球相遇到與第2個球相遇的過程中，由于木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量Q．

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