Question

某货场两站台A、B之间通过水平传送装置传送物体，两站台与传送带处于同一水平面上，A、B之间的水平距离s=4m（等于传送带的长度），传送带的运行速度v=5m/s，方向如图所示．现将一质量m=10kg的货物自A端由静止开始运送到B端，已知货物与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s²．求：
（1）货物从A端运动到B端所需的时间．
（2）摩擦力对货物做功．

Answer 1

【答案】分析：（1）货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=5 m/s 故由s=vt      得t=2 s                
即货物从A端运动到B端所需的时间为2s．
（2）根据功的定义，有
W=f s=μmg s=80J 
即摩擦力对货物做功为80J．
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．