Question

【題目】已知一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的傾角為θ，以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻在傳送帶適中的位置沖上一定初速度的物塊（如圖a），以此時(shí)為t=0時(shí)刻紀(jì)錄了小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)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，物塊與傳送帶間的μ＞tanθ（g取10m/s2），則（ ）

A.0～t1內(nèi)，物塊對(duì)傳送帶做正功
B.t1～t2內(nèi)，物塊的機(jī)械能不斷減少
C.0～t2內(nèi)，傳送帶對(duì)物塊做功為W= mv22﹣ mv12
D.系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能一定大于物塊動(dòng)能的變化量大小

Answer 1

【答案】D
【解析】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、t1～t2內(nèi)，物塊向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能和重力勢(shì)能均增加，機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，故機(jī)械能不斷增加，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WG，根據(jù)動(dòng)能定理得：W+WG= ，則傳送帶對(duì)物塊做功W≠ ．故C錯(cuò)誤．

D、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，則由能量守恒得知，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動(dòng)能的變化量大小．故D正確．

故選：D

【考點(diǎn)精析】掌握V-t圖象和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng)；應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒(méi)有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷．