题目内容
【题目】如图所示,水平的传送带以速度v=6m/s顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离为L1=10m,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(取g=10m/s2)。
(1)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?
(2)问题(1)的条件不变,若将传送带速度调至v′=9m/s,求传送带对物体的摩擦力做了多少功?
(3)若物体与传送带间的动摩擦因数μ′=0.1,求传送带对物体的摩擦力做了多少功?
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【答案】(1)54J;(2)90J;(3)30J
【解析】
(1)刚放上时,物体与传送带之间有相对滑动,物体运动的加速度为
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当物体的速度增大到与传送带的速度相同时,摩擦力消失,滑动摩擦力的作用时间为
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在此时间内物体运动的位移
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所以摩擦力对物体做的功
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(2)传送带速度调至v′=9m/s,加速度不会变,还是3m/s2,物体的速度增大到与传送带的速度相同的作用时间变为:
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在此时间内物体运动的位移:
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由实际情况知道,真实作用距离为10m。所以滑动摩擦力对物体做的功
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(3)若
,则物体在传送带上的加速度
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假如物体速度能增大到
,则位移为
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故物体从M到N一直加速,滑动摩擦力对物体做的功
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