如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一质量为100g小煤块

如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一质量为100g小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕,则小煤块从A运动到B的过程中
(1)小煤块从A运动到B的时间是多少?
(2)划痕的长度?
(3)产生的热量?
(4)传送物体电动机多做的功?
鸭子和猫 1年前 已收到1个回答 举报

nanfeiyan0111 幼苗

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解题思路:(1)小煤块放上传送带先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,根据运动学公式结合牛顿第二定律求出小煤块从A运动到B的时间.
(2)分别求出在煤块匀加速直线运动阶段传送带的位移和煤块的位移,两者位移之差即为划痕的长度.
(3)产生的热量为滑动摩擦力所做的功;
(4)传送物体电动机多做的功是物块产生的动能与及产生了热量之和.

(1、2)小煤块先加速后匀速,根据牛顿第二定律得;a=[μmg/m=μg=4m/s2
加速阶段的时间:t1=
v
a=
2
4]=0.5 s,
小煤块位移为:x1=[1/2]at12=[1/2×4×0.25=0.5 m,
传送带位移为:x2=vt1=2×0.5=1 m,
所以划痕长度是△x=x2-x1=0.5 m;
小煤块匀速阶段的时间为:t2=
x−x1
v=
4−0.5
2]=1.75 s,
故小煤块从A运动到B的时间是:t=t1+t2=2.25 s.
(3)产生的热量Q=f△x=μmg△x=0.4×0.1×10×0.5=0.2J
(4)传送物体电动机多做的功是物块产生的动能与及产生了热量之和,则
W=
1
2mv2+Q=
1
2×0.1×4+0.2=0.4J
答:(1)所用的时间为2.25s.
(2)划痕的长度为0.5m;
(3)产生的热量为0.2J;
(4)传送物体电动机多做的功为0.4J.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 分析清楚物体运动的过程,先是匀加速直线运动,后是匀速直线运动,分过程应用运动规律求解即可,尤其是注意分析摩擦力的变化情况.

1年前

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