Question

如圖所示，水平放置的傳送帶以v=2m/s的速度向右運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的小物體輕輕地放在傳送帶的左端，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，左端與右端相距4m，若g=10m/s2，則小物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所需時(shí)間為　2.5　s，摩擦力對(duì)物塊做的功為　2　J，摩擦力對(duì)傳送帶做的功為　﹣4　J，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為　2　J．

Answer 1

考點(diǎn)：

功能關(guān)系；動(dòng)能定理的應(yīng)用．版權(quán)所有
分析：	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． 摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力大小乘以物體相對(duì)地面的位移．由運(yùn)動(dòng)學(xué)求出相對(duì)位移，即可得到摩擦產(chǎn)生的熱量．
解答：	解：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)，也就不再受摩擦力了，此后物體做勻速運(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，則開(kāi)始階段物體所受滑動(dòng)摩擦力大小為：f=μFN=μmg…① 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)物體在皮帶上滑行時(shí)加速度的大小為： a=μg=2m/s2…② 加速到v=2m/s過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的位移為：s==m=1m…③ 加速所用的時(shí)間為 t1==s=1s…④ 因?yàn)閟＜L=4m，所以物體與傳送帶速度相同后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，  發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移為2m，摩擦力對(duì)傳送帶做的功為：W=﹣fx=﹣2×2=﹣4J 摩擦力對(duì)滑塊做的功W′=mv2=×1×22=2J 勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t2==s=1.5s 所以物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端共經(jīng)歷時(shí)間：t=t1+t2=2.5s…⑤ 勻加速過(guò)程中，傳送帶的位移為 x=vt1=2×1m=2m 所以摩擦產(chǎn)生的熱量 Q=μmg△x=μmg（x﹣s）=0.2×10×（2﹣1）J=2J 故答案為：2.5，2，﹣4，2．
點(diǎn)評(píng)：	解決本題的關(guān)鍵能通過(guò)計(jì)算正確分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，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)．