专题七 摩擦力做功及传送带中的能量问题

专题七摩擦力做功及传送带中的能量问题

1. 如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端．下列说法正确的是（）

A．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功

B．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加

C．第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加

D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热

2. 如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道，经过O点时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在竖直墙上的M点，另一端恰位于滑道的末端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：

（1）物块滑到O点时的速度大小；

（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）；

（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？

3. 如图所示，斜面AB、DB摩擦因数相同．可视为质点的物体，分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是（）

A．物体沿斜面DB滑动到底端时动能较大

B．物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大

C．物体沿斜面DB滑动到底端过程中克服摩擦力做的功较多

D．物体沿斜面AB滑动到底端过程中克服摩擦力做的功较多

4. 如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度v0运动，设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为v x．由于v0不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是（）

A B C D

5. 如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中（）A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多

C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多

6. 如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1．随后让传送带以v2的速度匀速运动，此人仍然用相同的水平力恒定F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2．下列关系中正确的是（）A．W1=W2，P1＜P2，Q1=Q2B．W1=W2，P1＜P2，Q1＞Q2

C．W1＞W2，P1=P2，Q1＞Q2D．W1＞W2，P1=P2，Q1=Q2

7. 如图所示，在光滑水平地面上放置质量M=2 kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切．一质量m=1 kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面高度h=0.6 m．滑块在木板上滑行t=1 s后，和木板以共同速度v=1 m/s匀速运动，取g=10 m/s2．求：

（1）滑块与木板间的摩擦力．

（2）滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功．

（3）滑块相对木板滑行的距离．

8. 如图所示，一质量为m=1 kg的可视为质点的滑块，放在光滑的水平平台上，平台的左端与水平传送带相接，传送带以v=2 m/s的速度沿顺时针方向匀速转动（传送带不打滑），现将滑块缓慢向右压缩轻弹簧，轻弹簧的原长小于平台的长度，滑块静止时弹簧的弹性势能为E P=4.5 J，若突然释放滑块，滑块向左滑上传送带．已知滑块与传送带的动摩擦因数为μ=0.2，传送带足够长，g=10 m/s2．求：

（1）滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；

（2）滑块第一次从滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量．

2. 答：（1）物块滑到O点时的速度大小为；

（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能为mgh﹣μmgd；

（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是h﹣2μd．

7. 答：（1）滑块与木板间的摩擦力为2N．

（2）滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功为1.5J．

（3）滑块相对木板滑行的距离为1.5m．

8. 1）滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间是3.125s；（2）滑块第一次从滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量是12.5J．