如圖所示，皮帶的速度是3m/s，兩圓心距離s=4.5m，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪正上方時，求：
（1）小物體獲得的動能Ek；
（2）這一過程摩擦產(chǎn)生的熱量Q；
（3）這一過程電動機消耗的電能E是多少？（g=10m/s2）
分析：（1）根據(jù)動能定理求出當物體的速度與傳送帶相同時物體通過的位移，判斷物體是否存在勻速運動，再求物體獲得的動能Ek；
（2）摩擦產(chǎn)生的熱量Q等于滑動摩擦力大小與物體傳送帶相對位移大小的乘積，由速度公式求出物體加速運動的時間，再求出相對位移．
（3）電動機消耗的電能E轉(zhuǎn)化為物體的動能和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，根據(jù)能量守恒求解電動機消耗的電能E．
解答：解：（1）設物體與傳送帶速度相同時物體通過的位移大小為S則由動能定理得
  μmgS=
1
2
mv2
代入解得S=3m＜4.5m，即物塊可與皮帶速度達到相同做勻速運動．則
Ek=
1
2
mv2=
1
2
×1×32=4.5J
（2）根據(jù)牛頓第二定律得
  μmg=ma  
物體的加速度為a=1.5m/s2
由v=at，得        
   t=2s
這一過程摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg（vt-s）=0.15×1×10×（6-3）=4.5J
（3）根據(jù)能量守恒得E電=Ek+Q=9J
答：
（1）小物體獲得的動能Ek=4.5J．
（2）這一過程摩擦產(chǎn)生的熱量Q=4.5J；
（3）這一過程電動機消耗的電能E是9J．
點評：傳送帶問題物體運動過程分析是基礎．本題第（1）題也可以根據(jù)牛頓第二定律與運動學結(jié)合求解．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

一皮帶傳送裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當滑塊放在皮帶上時，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當彈簧從自由長度到第一次達最長這一過程中，滑塊的速度和加速度變化的情況是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

一皮帶傳動裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大．一根質(zhì)量不計、勁度系數(shù)為k的彈簧一端固定，另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ．當滑塊放到皮帶上時，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶上的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當彈簧第一次伸長到最大時，滑塊與皮帶間所產(chǎn)生的熱量是多少？（已知彈簧振子周期T=2π
m/k
）

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科目：高中物理 來源： 題型：

水平的皮帶傳輸裝置如圖所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在A端皮帶上，開始時物體在皮帶上滑動，當它到達位置C后滑動停止，隨后就隨皮帶一起勻速運動，直至傳送到目的地B端，在傳輸過程中，該物體受摩擦力情況是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?濟南模擬）如圖所示，皮帶的速度是3m/s，兩軸心距離s=4.5m，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15．電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪正上方時，求：
（1）物體勻加速運動的時間t，這段時間里物體和傳送帶分別前進的位移S1、S2；
（2）由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

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