题目内容
如图7-1-6所示,水平的传送带以速度v=6 m/s 顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离为L1=10 m,若在M轮的正上方将一质量为m=3 kg的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,在物体由M处传送到N处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了多少功?(g取10 m/s2)图7-1-6
解析:物体放在M处时初速度为零,与传送带之间有相对滑动,物体在水平向右的滑动摩擦力Fμ作用下做匀加速运动,根据牛顿第二定律,物体运动的加速度为
a==μg=3 m/s2
设一段时间后物体的速度增大到v=6 m/s,此后物体与传送带速度相同,二者之间不再相对滑动,滑动摩擦力随之消失.可见滑动摩擦力的作用时间为
t==2 s
在2 s内物体水平向右运动的位移为
s=at2=6 m<10 m
滑动摩擦力对物体做的功
W=Fμs=μmgs=54 J.
答案:54 J