(2014•吉林二模)如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中( )
A.物块a重力势能减少mgh
B.摩擦力对a做的功大于a机械能的增加
C.摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和
D.任意时刻,重力对a、b做功的瞬时功率大小相等
解题思路:通过开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,根据共点力平衡得出a、b的质量关系.根据b上升的高度得出a下降的高度,从而求出a重力势能的减小量,根据能量守恒定律判断摩擦力功与a、b动能以及机械能的关系.
A、开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,有magsinθ=mbg,则ma=
m
sinθ.b上升h,则a下降hsinθ,则a重力势能的减小量为mbg×hsinθ=mgh.故A正确.
B、根据能量守恒得,系统机械能增加,摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量.所以摩擦力做功大于a的机械能增加.因为系统重力势能不变,所以摩擦力做功等于系统动能的增加.故B正确,C错误.
D、任意时刻a、b的速率相等,对b,克服重力的瞬时功率Pb=mgv,对a有:Pa=magvsinθ=mgv,所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等.故D正确.
故选ABD.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;功率、平均功率和瞬时功率.
考点点评: 本题是力与能的综合题,关键对初始位置和末位置正确地受力分析,以及合理选择研究的过程和研究的对象,运用能量守恒进行分析.
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