1.(2022·山西高三模拟)自动扶梯是商场里的高耗能设备之一,为了节省电能、减少机械磨损、延长使用寿命,某商场的自动扶梯设有“无人停梯”模式,即没有乘客时扶梯停止运行,进入待机状态。当有乘客登上扶梯时,扶梯由静止开始加速启动,达到设定速度后匀速运行。如图所示,一位顾客在一楼登上处于“无人停梯”模式的扶梯后就在扶梯上站立不动,随着扶梯到达二楼。关于此运动过程,下列说法正确的是( D )
A.顾客始终受到重力、支持力和摩擦力
B.扶梯只在加速启动过程中对顾客做功
C.扶梯对顾客做的功等于顾客动能的增加量
D.扶梯对顾客做的功等于顾客机械能的增加量
[解析] 在扶梯加速运行过程中,顾客受到重力、竖直向上的支持力和水平向前的摩擦力,在扶梯匀速运行的过程中,顾客受力平衡,受到重力和竖直向上的支持力,选项A错误;在扶梯加速运行的过程中,扶梯对顾客的支持力和摩擦力与速度方向的夹角均为锐角,因此它们都做正功。在扶梯匀速运行的过程中,扶梯对顾客的支持力也做正功,选项B错误;由功能原理可知,扶梯对顾客做的功等于顾客机械能的增加量,即动能和重力势能增加量之和,选项C错误,选项D正确。
2.(2021·河南濮阳一高高三开学考试)如下图所示,长为L=5 m的水平传送带以v0=6 m/s的速度逆时针匀速转动,质量m=1 kg的物块以水平初速度v=4 m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2,则物块从滑上到离开传送带的过程中,因物块与传递带之间摩擦而产生的热量为( D )
A.16 J B.24 J
C.32 J D.48 J
[解析] 设从物块滑上传送带到速度变为零,物块位移大小、运动时间为s1==m=4 m,t== s=2 s,传送带的位移大小为s2=v0t=6×2 m=12 m,物块随传送带反向加速到v的过程中,物块位移大小、运动时间、传送带位移大小仍为s1、t、s2,所以摩擦生热为Q=μmg(s1+s2+s2-s1)=48 J,故D正确,A、B、C错误。