Question

6．如圖，足夠長(zhǎng)傳送帶與水平面的夾角為θ，物塊a通過(guò)平行于傳送帶的輕繩跨過(guò)光滑輕滑輪與物塊b相連．開(kāi)始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且m_b＞m_asin θ．現(xiàn)使傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物塊在運(yùn)動(dòng)（物塊未與滑輪相碰）過(guò)程中（　�。�

• A． 一段時(shí)間后可能勻速運(yùn)動(dòng)
• B． 一段時(shí)間后，摩擦力對(duì)物塊a可能做負(fù)功
• C． 摩擦力對(duì)a、b組成的系統(tǒng)做的功等于a、b機(jī)械能的增量
• D． 開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)，重力對(duì)a做功的功率大于重力對(duì)b做功的功率

Answer 1

分析 對(duì)a受力分析，利用牛頓第二定律確定a的運(yùn)動(dòng)形式，再由W=Fxcosθ求解功的正負(fù)，結(jié)合功率表達(dá)式比較功率大小，由功能關(guān)系比較摩擦力做功和機(jī)械能之間關(guān)系．

解答 解：A、對(duì)a受力分析，開(kāi)始時(shí)，受重力、支持力、繩子拉力及由于m_b＞m_asinθ，所以摩擦力方向向下，此時(shí)沿斜面方向上：m_agsinθ+f=T=m_bg，a處于靜止，當(dāng)傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦力f方向變?yōu)橄蛏�，此時(shí)由牛頓第二定律：F_合=m_bg+f-m_agsinθ=m_aa，則a的加速度向上，a將做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，當(dāng)a的速度與傳送帶速度相同時(shí)，a的受力又變?yōu)椋簃_agsinθ+f=T=m_bg，a就可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B、由A項(xiàng)分析可知，當(dāng)a的速度與傳送帶速度相同時(shí)，a的受力又變?yōu)椋簃_agsinθ+f=T=m_bg，f方向向下，而位移向上，根據(jù)W=Fxcosθ可知摩擦力對(duì)物塊a做負(fù)功，故B正確；
C、對(duì)a、b整體受力分析，受重力、支持力、和傳送帶的摩擦力，支持力不做功，根據(jù)功能關(guān)系：摩擦力對(duì)a做的功等于a、b機(jī)械能的增量，故C正確；
D、開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)，兩物體的位移大小相等，設(shè)位移為x，重力對(duì)a做功為W_G=-m_agxsinθ，重力對(duì)b做功W_Gb=m_bgx，由于m_b＞m_asinθ，所以重力對(duì)b做功大小大于重力對(duì)a所做功，兩者運(yùn)行時(shí)間相同，故重力對(duì)a做功的功率小于重力對(duì)b做功的功率，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題是力與能的綜合題，關(guān)鍵對(duì)初始位置和末位置正確地受力分析，以及合理選擇研究的過(guò)程和研究的對(duì)象，運(yùn)用能量守恒進(jìn)行分析．