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电机带动水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图5-10-6所示,当小木块与传送带相对静止时,求:

5-10-6

(1)小木块的位移;

(2)传送带转过的路程;

(3)小木块获得的动能;

(4)摩擦过程产生的摩擦热;

(5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量.

解析:木块刚放上时速度为零,必然受到传送带的动摩擦力作用做匀加速直线运动,达到与传送带共速后不再相互滑动,整个过程中木块获得一定的能量,系统要产生摩擦热.

对小木块,相对滑动时,由ma=μmg得加速度a=μg,由v=at得,达相对静止所用时间t=.

(1)小木块的位移s1=.

(2)传送带始终匀速运动,路程s2=vt=.

(3)对小木块获得的动能Ek=mv2

这一问也可用动能定理解:μmgs1=Ek,故Ek=mv2.

(4)产生的摩擦热Q=μmg(s2-s1)= mv2

注意,这儿凑巧了Q=Ek,但不是所有的问题都这样.

(5)由能的转化与守恒定律得,电机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦热,所以E=Ek+Q=mv2.

答案:(1)s1=

(2)s2=vt=

(3)Ek=mv2

(4)Q=μmg(s2-s1)= mv2

(5)mv2


练习册系列答案
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电机带动水平传送带以速度v匀速转动,一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图7-9-2所示,当小木块与传送带相对静止时,求:

图7-9-2

(1)小木块的位移;

(2)传送带转过的路程;

(3)小木块获得的动能;

(4)摩擦过程产生的摩擦热;

(5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量.

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A.B.
C.D.不知摩擦因数,无法判断

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A.                             B.

C.                              D.不知摩擦因数,无法判断

 

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