如圖所示,將質(zhì)量為m=2kg的物塊輕放在以2m/s的恒定速度運(yùn)動的足夠長水平傳送帶上,4s后物塊與傳送帶相對靜止,則物塊與傳送帶之間的摩擦系數(shù)u=?若使該傳送帶改做加速度大小為1.5m/s
2的勻減速運(yùn)動直至速度為零,并且在傳送帶開始做勻減速運(yùn)動的同時,將同一物塊輕放在傳送帶上,物塊在傳送帶上加速階段摩擦力對物塊做功多少?由放上物塊至物塊靜止過程中物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量是多少?(g=10m/s
2)
當(dāng)傳送帶勻速運(yùn)動時,由牛頓第二定律得
μmg=ma
1得 a
1=μg
又由 v
0=a
1t,聯(lián)立得 μ=
=
=0.05
當(dāng)傳送帶勻減速運(yùn)動時,設(shè)物塊從放上傳送帶到兩者相對靜止所用時間為t
1.
此過程中物塊做勻加速運(yùn)動,加速度為 a
1=μg=0.5m/s
2.
由 v=v
0-at
1=a
1t
1,t
1=
=
s=1s,v=0.5m/s
根據(jù)動能定理得:摩擦力對物塊做功
W=mv2=0.25J兩者相對位移大小
△l1=t1?t1=1m接著物塊做勻減速運(yùn)動,兩者相對總位移大小
△l2=?=m故產(chǎn)生熱量為
Q=μmg(△l1+△l2)=J答:物塊與傳送帶之間的摩擦系數(shù)為0.05,將同一物塊輕放在傳送帶上,物塊在傳送帶上加速階段摩擦力對物塊做功是0.25J,由放上物塊至物塊靜止過程中物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量是
J.