Question

物理动能问题

足够长的水平传送带始终以速度v匀速运动，某时刻放上 一个小物体，质量为m，初速度大小也是v，但方向与传 送带的运动方向相反，最后小物体的速度与传送带相同保持相对静止。 在小物体与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对物体做功为W1,传送带克服滑动摩擦力做的为W2,物体与传送带间摩擦力产生的热量为Q,则
a.W1=2mv^2 b.W2=mv^2 c.Q=mv^2 只有一个正确，麻烦分析一下
答案说选c，物体运动过程中，物体初末动能大小相等，故合外力做功为0，而物体所受重力、支持力均不做功故

Answer 1

滑动摩擦力对物体做功大小等同于物体动能的变化，为2*mv^2/2＝mv^2。传送带克服滑动摩擦力做功的大小与摩擦力的大小及传送带的位移有关，从能量守恒的角度看，也等于滑动摩擦力对物体做功大小和物体与传送带间摩擦力产生热量大小的总和。物体与传送带间摩擦力产生热量的大小与摩擦力大小及两者之间的相对位移有关。
所以说，b和c是肯定不对的，a的话是不是手误写错了？

Answer 2

同二楼： xizhilang12345 | 六级
首先三个答案都不对 正确：W1=0 W2=2mv^2 Q=2mv^2
由于滑动摩擦力对物体所做的功即为合外力做功，
由动能定理可知 W1=ΔEk 由于该过程中物体动能未变，所以W1=0
（方法2：该过程中物体对地位移为0，所受滑动摩擦力为恒力，故 W1=FLcosθ=0）
（方法3：若物体减速到0的过程中对地滑行为S，滑动摩擦力做功W=-FS= -mv^2/2；则返回至速度相等时又反向对地滑行S，滑动摩擦力做功 mv^2/2）
而该过程中传送带对地滑行4S，滑动摩擦力做功W=-F4S=2mv^2
由能量守恒(或Q=FΔX) 可得Q=2mv^2

Answer 3

首先三个答案都不对 正确：W1=0 W2=2mv^2 Q=2mv^2
由于滑动摩擦力对物体所做的功即为合外力做功，
由动能定理可知 W1=ΔEk 由于该过程中物体动能未变，所以W1=0
（方法2：该过程中物体对地位移为0，所受滑动摩擦力为恒力，故 W1=FLcosθ=0）
（方法3：若物体减速到0的过程中对地滑行为S，滑动摩擦力做功W=-FS= -mv^2/2；则返回至速度相等时又反向对地滑行S，滑动摩擦力做功 mv^2/2）
而该过程中传送带对地滑行4S，滑动摩擦力做功W=-F4S=2mv^2
由能量守恒(或Q=FΔX) 可得Q=2mv^2

追问

为什么传送带对地滑行4S啊

追答

物体减速到0 的过程中，平均速度为V/2 ，位移为是S
传送带维持速度为V，该段时间内，移动位移为2S
同理，传送带返回至速度相等的过程中，平均速度仍为V/2 ，又反向对地滑行S
传送带速度始终为V，该段时间内，移动位移为2S