Question

【題目】如圖所示，水平傳送帶正以v=2m/s的速度運(yùn)行，兩端水平距離l=8m，把一質(zhì)量m=2kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，不計(jì)物塊的大小，g取10m/s2，則在有滑動(dòng)摩擦力的過程中：

(1)摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率是多少？

(2)1s時(shí)，摩擦力對(duì)物塊做功的功率是多少？

(3)皮帶克服物塊的摩擦力做功的功率是多少？

Answer 1

【答案】(1) ２W；(2) 2W；(3) 4W

【解析】

(1)物塊剛放到傳送帶上時(shí)，由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，摩擦力對(duì)物塊做功，求出物塊在摩擦力作用下的位移和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。物塊受向右的摩擦力為：

加速度為

當(dāng)物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移為：

摩擦力做功為：

物塊存在滑動(dòng)摩擦力所用的時(shí)間為：

則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為：

(2)1s時(shí)，物塊的速度為

則摩擦力對(duì)物塊做功的功率為

(3)皮帶的速度為,故皮帶克服摩擦力做功的功率為