Question

如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v₁匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W₁、功率为P₁，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q₁．随后让传送带以v₂的速度匀速运动，此人仍然用相同的水平力恒定F拉物体，使它以相对传送带为v₁的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W₂、功率为P₂，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为 Q₂．下列关系中正确的是（ ）
A．W₁=W₂，P₁＜P₂，Q₁=Q₂
B．W₁=W₂，P₁＜P₂，Q₁＞Q₂
C．W₁＞W₂，P₁=P₂，Q₁＞Q₂
D．W₁＞W₂，P₁=P₂，Q₁=Q₂

Answer

传送带不运动时和运动时，拉力的大小相同，物体对地位移相同，做功相同．传送带以v2的速度匀速运动时，物体从A运动到B时间缩短，拉力做功功率增大．摩擦而产生的热量等于物体与传送带组成的系统克服摩擦力做功．根据系统克服摩擦力做功大小，判断热量的大小．
【解析】
设AB的长度为L，拉力大小为F，滑动摩擦力大小为f．
当传送带不运动时，拉力做功W1=FL，物体从A运动到B的时间t1=，因摩擦而产生的热量Q1=fL．
当传送带运动时，拉力做功W2=FL，物体从A运动到B的时间t2=＜t1，因摩擦而产生的热量Q2=fv1t2．
拉力做功功率P1=，P2=  
比较可知W1=W2，P1＜P2．
又v1t2＜v1t1，v1t1=L  得Q1＞Q2．
故选B．