1、功能关系 能量守恒定律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【解析】选C。第一阶段物体受到沿斜面向上的滑动摩擦力;第二阶段物体受到沿斜面向上的静摩擦力做功,两个阶段摩擦力方向都跟物体运动方向相同
2、,所以两个阶段摩擦力都做正功,故A错误;根据动能定理得知,外力做的总功等于物体动能的增加,第一阶段,摩擦力和重力都做功,则第一阶段摩擦力对物体做的功不等于第一阶段物体动能的增加,故B错误;由功能关系可知,第一阶段摩擦力对物体做的功(除重力之外的力所做的功)等于物体机械能的增加,即E=W阻=F阻s物,摩擦生热为Q=F阻s相对,又由于s传送带=vt,s物=t,所以s物=s相对=s传送带,即Q=E,故C正确。第二阶段没有摩擦生热,但物体的机械能继续增加,故D错误。2.如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动,现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为,为保持木板的速度不变,从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,需对木板施一水平向右的作用力F,那么力F对木板做功为()A.B.C.mv2D.2mv2【解析】选C。由能量转化和守恒定律可知,拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能,一部分转化为系统内能,故W=mv2+mgx相对,x相对=vt-t,v=gt,以上三式联立可得:W=mv2,故C正确。
