Question

【題目】如圖所示，長為12m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度勻速運行，現將一質量m =1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端，經過4s小物塊運動到傳送帶的右端，已知小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.2，取 g=10m/s2。下列判斷正確的是

A. 此過程小物塊始終做勻加速運動

B. 此過程摩擦力對小物塊做功24J

C. 此過程中因摩擦產生的熱量為24J

D. 此過程中因摩擦產生的熱量為8J

Answer 1

【答案】D

【解析】小物塊開始做勻加速直線運動過程，加速度為：a＝μg＝2m/s2。物塊速度達到與傳送帶相同時，通過的位移為：x1=＝4m＜s=12m，時間，說明此時物塊還沒有到達右端，此后物塊做勻速直線運動，不受摩擦力，選項A錯誤。由動能定理得，摩擦力對物塊所做的功為Wf＝mv2＝×1×16＝8J，選項B錯誤；達到共速前傳送帶的位移x2=vt=8m，則此過程中因摩擦產生的熱量為Q=μmgx= 8J，選項C錯誤，D正確；故選D.