Question

如图所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离为S=12m，传送带与零件间的动摩擦因数为μ=0.2，传送带的速度恒为V=6m/s，在A点轻放一质量为m=1kg的零件，并使被传送到右边的B处，则传送所需时间为________s，摩擦力对零件做功为________ J．重力加速度取g=10m/s²．

Answer 1

3.5    18
分析：（1）物在摩擦力的作用下加速运动，先根据牛顿第二定律求解出加速度，然后假设一直加速，根据运动学公式求出末速度，同传送带速度相比较得出货物是一直加速，再根据位移时间公式求解出加速时间；
（2）摩擦力做的功可以直接用摩擦力乘以物体的位移进行计算．
解答：（1）设运行过程中货物的加速度为a，根据牛顿第二定律得：
μmg=ma 求得：a=2 m/s²
设到达B端时速度为v，所用时间为t，则：
v²=2as₀ 解得：v=4m/s
由于v＞v₀=6m/s，所以物先加速后匀速直线运动．
则先匀加速运动：由t₁==3s
s₀=at₁²=×2×32m=9m
再匀速直线运动，得：t₂==
即货物从M端运动到N端所需的时间为t=t₁+t₂=3.5s．
（2）根据功的定义，有
W=f s₀=μmg s₀=2×9J=18J
即摩擦力对货物做功为18J．
故答案为：3.5，18
点评：本题关键要对滑块受力分析后，根据牛顿第二定律求解出加速度，再结合运动学公式列式求解．