Question

某货场两站台A、B之间的水平传送装置如图所示，两站台与传送带处于同一水平面，A、B之间的水平距离S₀=4m（等于传送带的长度），传送带的运行速度v₀=5m/s，方向如图，现将一质量m=10kg的货物自A端由静止开始运送到B端，求摩擦力对货物做功的平均功率？（已知货物与传送带之间的动摩擦因数μ=0.02，取g=10m/s²）

Answer 1

解：设运行过程中货物加速度为a，根据牛顿第二定律得：μmg=ma
设到达B端时速度为v，所用时间为t，则v²=2aS_o
解得：v=4m/s＜v_o
故物体一直加速运动；
根据平均速度公式，有
根据功能关系得：
联立解得：P=40W
答：摩擦力对货物做功的平均功率为40W．
分析：物体可能一直加速，也可能先加速后匀速，根据牛顿第二定律求解加速的加速度，然后根据运动学公式进行判断；传送带对物体做的功等于滑动摩擦力的功．
点评：本题关键分析清楚物体的运动规律，然后求解出摩擦力的功和运动时间，最后根据功能关系确定平均功率．