解题思路:工件受到重力、支持力和摩擦力,工件与皮带之间的一对摩擦力做的总功等于系统产生的热量,放上工件多消耗的电能转化为了内能和工件的机械能,根据能量守恒定律和动能定理分析即可.
A、设AB间距为L,加速过程,有
f•[L/2]-mg[h/2]=[1/2]mv2①
匀速过程,有
Wf′=f′•[L/2]
故摩擦力做的总功为
Wf=f•[L/2]+f′•[L/2]=mg•[h/2]+[1/2]mv2+f′•[L/2]
故A错误;
B、工件与皮带之间的一对摩擦力做的总功等于系统产生的热量
设加速时间为t,有
[L/2]=[v/2]t
皮带前进的距离x为
x=vt
故x=L
故产生的热量等于一对滑动摩擦力做的功,为
Q=f•x相对=f•(x-[L/2])=f•[L/2] ②
由①②两式,得到
Q=mg[h/2]+[1/2]mv2
故B正确;
C、放上工件多消耗的电能转化为了内能和工件的机械能,故多消耗的电能为
E电=Q+
1
2mv2+mgh=mv2+
3
2mgh
故C正确;
D、工件加速过程,势能和动能增加均变快,故耗电变快,故D错误;
故选BC.
点评:
本题考点: 功能关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律;功的计算;功率、平均功率和瞬时功率.
考点点评: 本题关键是抓住一对滑动摩擦力做的功等于内能的增加量,动能增加量等于合力做的功,同时结合能量守恒定律列式求解.