高一物理

水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带的动摩擦因数为μ,如图,在小木块与传送带相对静止时(设木块可以与传送带相对静止),转化为内能的能量为1/2mv²
为什么内能会是1/2mv²
1/2mv²不是动能吗?
请帮我完整解释一下

首先,强烈建议你把这个东西,作为定理背下来,因为很多次的考试都会用到。。。。。

所谓内能,就是摩擦所产生的热量,因此就是摩擦力所做的功。

只要还有摩擦,就有摩擦力,只要有摩擦力,摩擦力就等于μmg,不变(加速度就是μg,也不变),所以问题转换为摩擦了多远。

什么时候有摩擦,当小木块与传送带有相对运动的时候就有摩擦。什么时候有相对运动,当两者速度不一样的时候,就有相对运动。

好,现在问题已经分析的非常清楚了。求解过程如下
摩擦了多远:s=1/2at^2(^2表示平方)
t是多少:t=v/a
故:s=1/2at^2=1/2a(v/a)^2=1/2v^2/a
摩擦力是多少:f=ma
于是摩擦力做功:w=sf=(1/2v^2/a)*(ma)=1/2mv^2

PS:这个问题,再补充几个变式给你吧^-^

1、要把一个小木块加速到同样的速度,需要做的功不仅仅提供动能,还要提供摩擦所生的热量,因此总功是mv^2(如果别人问你,连续传送这样的小木块,传送带的功率是多少,则是mv^2/t,而t=v/a=v/μg)

2、我们如果把之前算的S看做一份位移的话,其实,小木块的总位移是2S,因为S是小木块相对于传送带的位移,而此时,传送带自己本来正好还有S的位移。即相对位移正好是绝对位移的一半。(比如老师说小木块移动了多远之后,求什么什么的话,一定要注意别忘了除以2,找到相对位移哦^-^)

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第1个回答  2010-06-23
应该就是动能,说内能估计是笔误。
第2个回答  2010-06-23
手机上网看不见图
但是凭我出色的建模能力还是比较容易想出来的
先介绍一下自己 本人大三地理系(不要以为是文科,地理在大学里是理科的) 想当年(也就是07年)高考理综200 还算不赖吧 那年理综题目很难的 哈哈哈哈
步入正轨 对小木块做受力分析 小木块在放到传送带的瞬间到和传送带相对静止过程中只受 重力支持力摩擦力三个力的作用 重力支持力这两个力对物体做功为0 只有摩擦力对物体做功,而且做的是正功,也就是在放上传送带的一瞬间到相对静止以后只有摩擦力对小木块做功,而且做的功全部转化为小木块的内能
开始受力分析 小木块摩擦力f=umg 而且在整个过程中f大小不变 要求w只要知道位移x就可以了 而小木块整个过程中a=ug(这个不用解释了吧?) 所以v*2=2ax (v*2代表v的平方) 所以x=(v*2)/2a=(v*2)/(2ug) 所以按照能量守恒定律 在这个过程中摩擦力做功全部转化为内能 即内能=umg*x 把x带入即得内能=(mv*2)/2
证毕
不好意思 上边的回答是错误的 呵呵
现在更正过来 可能你也没看出错误来 但是我一想 要是按照上面的思路 再考虑能量守恒定律 umg*x=1/2mv*2 要是这样的话摩擦力做功就只转化为动能了 没有内能的方面了
所以经过我缜密的考虑 我终于想到了错误的地方
其实小木块和传送带的相对位移为2x 我给你解释一下啊 在整个过程中传送带一直是匀速运动的 而小木块是匀加速运动 摩擦力做工不能只看小木块的位移 而是必须看 小木块和传送带的相对位移 也就是2x 所以摩擦力f做功为2x*umg=内能+1/2mv*2
所以内能=1/2mv*2
这个相对位移量才是老师真正想考你的地方
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