Question

10．已知一足夠長(zhǎng)的傳送帶傾角為θ，以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣取①|(zhì)量為m的物塊（如圖a所示）以此時(shí)為t=0時(shí)刻，記錄小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖b所示（圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎�方向，其中兩坐�?biāo)大小|v₁|＞v₂），已知傳送帶的速度保持不變，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 0～t₁時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)傳送帶做正功
• B． 物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ小于tanθ
• C． 0～t₂時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)物塊做功為$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²
• D． 0～t₁時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動(dòng)能的減少量大

Answer 1

分析 由圖看出，物塊先向下運(yùn)動(dòng)后向上運(yùn)動(dòng)，則知傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)向上．0～t₁內(nèi)，物塊對(duì)傳送帶的摩擦力方向沿傳送帶向下，可知物塊對(duì)傳送帶做功情況．由于物塊能向上運(yùn)動(dòng)，則有 μmgcosθ＞mgsinθ．根據(jù)動(dòng)能定理研究0～t₂內(nèi)，傳送帶對(duì)物塊做功．根據(jù)能量守恒判斷可知，物塊的重力勢(shì)能減小、動(dòng)能也減小都轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，則系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動(dòng)能的變化量大�。�

解答 解：A、由圖知，物塊先向下運(yùn)動(dòng)后向上運(yùn)動(dòng)，則知傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)向上．0～t₁內(nèi)，物塊對(duì)傳送帶的摩擦力方向沿傳送帶向下，則物塊對(duì)傳送帶做負(fù)功．故A錯(cuò)誤．
B、在t₁～t₂內(nèi)，物塊向上運(yùn)動(dòng)，則有 μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故B錯(cuò)誤．
C、0～t₂內(nèi)，由圖“面積”等于位移可知，物塊的總位移沿斜面向下，高度下降，重力對(duì)物塊做正功，設(shè)為W_G，根據(jù)動(dòng)能定理得：W+W_G=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²，則合力對(duì)物塊做功為$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²；故C正確；
D、0～t₁內(nèi)，物塊的速度為負(fù)方向，沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能和重力勢(shì)能減小，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于物塊機(jī)械能的減少量，大于物塊動(dòng)能的減少量．故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題由速度圖象要能分析物塊的運(yùn)動(dòng)情況，再判斷其受力情況，得到動(dòng)摩擦因數(shù)的范圍，根據(jù)動(dòng)能定理求解功是常用的方法．