题目内容
如图所示,水平的传送带以速度υ=4m/s顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离为L=8m,传送带与物体间的动摩擦因数μ=0.2.若在M轮的正上方,将一质量为m=3kg的物体轻放在传送带上,当物体被传送到N轮正上方处的过程中,设物体与传送带之间无打滑,传送所需的时间为 s,传送带对物体的摩擦力做功为 J.( g=10m/s2)
【答案】分析:(1)物在摩擦力的作用下加速运动,先根据牛顿第二定律求解出加速度,然后假设一直加速,根据运动学公式求出末速度,同传送带速度相比较得出货物是一直加速,再根据位移时间公式求解出加速时间;
(2)摩擦力做的功可以直接用摩擦力乘以物体的位移进行计算.
解答:解:(1)设运行过程中货物的加速度为a,根据牛顿第二定律得
μmg=ma 求得:a=2 m/s2
设到达B端时速度为v,所用时间为t,则
v2=2as 解得v=4
m/s
由于v>v=4m/s,所以物先加速后匀速直线运动.
则先匀加速运动:由t=
s=
再匀速直线运动,得t=
即货物从M端运动到N端所需的时间为3s.
(2)根据功的定义,有
W=f s=μmg s=6×4J=24J
即摩擦力对货物做功为24J.
故答案为:3;24
点评:本题关键要对滑块受力分析后,根据牛顿第二定律求解出加速度,再结合运动学公式列式求解.
(2)摩擦力做的功可以直接用摩擦力乘以物体的位移进行计算.
解答:解:(1)设运行过程中货物的加速度为a,根据牛顿第二定律得
μmg=ma 求得:a=2 m/s2
设到达B端时速度为v,所用时间为t,则
v2=2as 解得v=4
由于v>v=4m/s,所以物先加速后匀速直线运动.
则先匀加速运动:由t=
s=
再匀速直线运动,得t=
即货物从M端运动到N端所需的时间为3s.
(2)根据功的定义,有
W=f s=μmg s=6×4J=24J
即摩擦力对货物做功为24J.
故答案为:3;24
点评:本题关键要对滑块受力分析后,根据牛顿第二定律求解出加速度,再结合运动学公式列式求解.
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