如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度v=2m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/16 04:47:28

如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度v=2m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,
打开阀门,煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上,煤与传送带达到共同速度后被运至B端,在运送煤的过程中,下列说法正确的是BC
A．电动机应增加的功率为100W
B．电动机应增加的功率为200W
C．在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为6.0×103J
D．在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为1.2×104J
请详细解释本题能量之间的关系,以及相对位移和摩擦力

本题的基本物理模型是：一个无初速度的物体m放在一个速度为v的履带上,履带总共需要做多少功.
注意履带做的功不仅仅是物体动能增加量0.5mv²,还有相互摩擦生热.
物体无初速度放到履带上是,水平速度为0,履带水平速度是v,所以物体跟履带会相对滑动.物体速度达到v时才相对静止.
设物体达到最大速度时用时t
t时间内履带位移s1=vt
物体位移s2=0.5vt
所以相对位移s=s1-s2=0.5vt
所以物体动能增加：Wk=fs2=0.5fvt（他又等于0.5mv²）
摩擦生热Wf=fs=0.5fvt
可知摩擦生热=动能增加,所以履带做的总共应该是mv².（这个结论最好记住,可以很方便地解决很多问题）
原题：设1s内,m=50kg,v=2m/s,所以做总功W=mv²=200J,每秒内做功就是功率,答案：B
摩擦生热Q=0.5mv²,代入可得C