精英家教網(wǎng)水平傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站，用于對旅客的行李進行安全檢查．如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運行，一質量為m=4kg的行李無初速地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．設行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，AB間的距離為2m，（g取10m/s2）．則物體從皮帶左端運動到皮帶右端，電動機消耗的電能是
 
J．
分析：根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式求出行李與傳送帶之間的相對位移，從而求出摩擦產生的熱量，結合能量守恒定律求出電動機消耗的電能．
解答：解：根據(jù)牛頓第二定律得，行李的加速度為：a=
μmg
m
=μg=1m/s2．
行李達到傳送帶速度經過的位移為：x1=
v2
2a
=
1
2
m=0.5m
經歷的時間為：t=
v
a
=1s
在這段時間內傳送帶的位移為：x2=vt=1m
則相對位移為：△x=x2-x1=0.5m
摩擦產生的熱量；Q=μmg△x=0.1×40×0.5J=2J．
根據(jù)能量守恒定律得，電動機消耗的電能：W=Q+
1
2
mv2=2+
1
2
×4×1J=4J．
故答案為：4
點評：解決本題的關鍵理清行李的運動情況，結合牛頓第二定律、運動學公式和能量守恒定律進行求解．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

傳送帶是一種常用的運輸工具，它被廣泛地應用于礦山、碼頭、貨場等生產實際中，在車站、機場等交通場所它也發(fā)揮著巨大的作用．如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置模型，繃緊的傳送帶水平部分AB的長度L=5m，并以V傳=2m/s的速度向右運動．現(xiàn)將一個可視為質點的旅行包輕輕地無初速地放在傳送帶的A端，已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．求：
（1）旅行包在傳送帶上從A端運動到B端所用的時間；
（2）若要旅行包在傳送帶上從A端運動到B端所用的時間最短，則傳動速度的大小應滿足什么條件？（g=10m/s2）

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傳送帶是一種常用的運輸工具，被廣泛應用于礦山、碼頭、貨場、車站、機場等．如圖所示為火車站使用的傳送帶示意圖．繃緊的傳送帶水平部分長度L＝5 m，并以v0＝2 m/s的速度勻速向右運動．現(xiàn)將一個可視為質點的旅行包無初速度地輕放在傳送帶的左端，已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10 m/s2。
(1)求旅行包經過多長時間到達傳送帶的右端．
(2)若要旅行包從左端運動到右端所用時間最短，則傳送帶速度的大小應滿足什么條件？最短時間是多少？

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