如圖所示，水平傳送帶正以v=2m/s的速度運(yùn)行，兩端的距離為L(zhǎng)=10m．把一質(zhì)量為m=1kg的小物體輕輕放到傳送帶上，物體在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)．如物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，則把這個(gè)物體從傳送帶左端傳送到右端的過(guò)程中（g取10m/s2），求：
（1）摩擦力對(duì)物體做了多少功？
（2）為了傳送物體電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為多少？
分析：物體輕輕放在傳送帶上受到滑動(dòng)摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，由速度公式求出物體的速度增大到與傳送帶相等所用時(shí)間，并求出此過(guò)程的位移，判斷速度相等后物體的運(yùn)動(dòng)情況，若物體繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由位移公式求解時(shí)間，即可求得總時(shí)間．
摩擦力對(duì)物體做的功等于摩擦力大小乘以物體相對(duì)地面的位移，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為熱能．
解答：解：（1）物體放到傳送帶上時(shí)，相對(duì)傳送帶向左滑行，受到向右的滑動(dòng)摩擦力，因而向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度增加到傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度v=2m/s時(shí)，物體與傳送帶間就不再有相對(duì)滑動(dòng)，也就不再有摩擦力了，物體從此做勻速運(yùn)動(dòng)一直到右端．物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力如圖示：
則：物體所受摩擦力大小為：f=μFN=μmg=1N…①
物體在皮帶上滑行時(shí)加速度的大小為：a=
f
m
=1m/s2…②
經(jīng)歷時(shí)間t=
v
a
=
2
1
=2s后，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，
加速到v=2m/s過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的位移為：s=
v2
2a
=
22
2×1
m=2m…③
摩擦力做的功為：W=fs=1×2J=2J…④
（2）2s內(nèi)皮帶的位移為s′=vt=2×2=4m
此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=μmg（s′-s）=0.1×1×10×2=2J
物體的動(dòng)能Ek=
1
2
mv2=
1
2
×1×4=2J
所以多消耗的電能E消=Q+EK=2+2=4J
答：（1）摩擦力對(duì)物體做了2J的功；
（2）為了傳送物體電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為4J．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道物體在傳送帶上先向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到速度達(dá)到傳送帶的速度，又一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?淮安模擬）如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)l=8.3m，質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=300m/s水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出，穿出速度v=50m/s，以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，g取10m/s2．求：
（1）在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離？
（2）木塊在傳達(dá)帶上最多能被多少顆子彈擊中？
（3）從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

用如圖所示的水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運(yùn)送到斜面的頂端．傳送帶AB的長(zhǎng)度L=11m，上表面保持勻速向右運(yùn)行，運(yùn)行的速度v=12m/s．傳送帶B端靠近傾角θ=37？的斜面底端，斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長(zhǎng)度可以不計(jì)的小圓弧．在A、C處各有一個(gè)機(jī)器人，A處機(jī)器人每隔△t=1.0s將一個(gè)質(zhì)量m=10kg的貨物箱（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶A端，貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達(dá)斜面頂端的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，C點(diǎn)處機(jī)器人立刻將貨物箱搬走．已知斜面BC的長(zhǎng)度s=5.0m，傳送帶與貨物箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0=0.55，貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過(guò)程中速度大小損失原來(lái)的
111
，g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）斜面與貨物箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）如果C點(diǎn)處的機(jī)器人操作失誤，未能將第一個(gè)到達(dá)C點(diǎn)的貨物箱搬走而造成與第二個(gè)貨物箱在斜面上相撞．求兩個(gè)貨物箱在斜面上相撞的位置到C點(diǎn)的距離．（本問(wèn)結(jié)果可以用根式表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)貨物做的功可能（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平傳送帶以恒定速度5m/s沿圖示方向運(yùn)動(dòng)，地面上PQ區(qū)間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B=1T，一質(zhì)量為0.01kg的帶正電0.05C的小物體從磁場(chǎng)左方某處無(wú)初速釋放到傳送帶上，若物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，那么，欲使小物體能勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，它釋放時(shí)離磁場(chǎng)左邊界P的距離應(yīng)為多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m的貨物無(wú)初速放到A點(diǎn)，貨物運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)恰達(dá)到速度v，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A、摩擦力對(duì)物體做功為
1
2
mv2
B、摩擦力對(duì)物體做功為μmgs
C、傳送帶克服摩擦力做功為μmgs
D、因摩擦而生的熱能為2μmgs

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同步練習(xí)冊(cè)答案