Question

如图所示的传动装置中,皮带始终保持v="3" m/s的速度水平匀速前进.m="1" kg的物体无初速地放到皮带上A处,若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.15,A、B相距s="4.5" m,问:

(1)物体从A运动到B需多少时间?(取g="10" m/s²)
(2)物体从A运动到B的过程中,由于摩擦产生的热量为多少?

Answer 1

(1)2.5 s  (2)4.5 J

(1)设经过时间t₁,物体相对传递带静止.由v=at₁=μgt₁,得t₁="2" s,此段时间内物体运动s₁=t₁="3" m<4.5 m
此后物体随传递带匀速运动,
t₂== s="0.5" s,所以物体从A到B共需时间t=t₁+t₂="2.5" s.
(2)物体与传送带相对滑动阶段,传送带的位移为s′=vt₁=3×2 m="6" m
传送带和物体间的相对位移Δs=s′-s₁="6" m-3 m="3" m
由于摩擦而产生的热量
Q=FμΔs=μmgΔs=0.15×1×10×3 J="4.5" J.