问题 计算题

(19分)一足够长的水平传送带以恒定的速度运动,现将质量为M =2.0kg的小物块抛上传送带,如图甲所示。地面观察者记录了小物块抛上传送带后内的速度随时间变化的关系,以水平向右的方向为正方向,得到小物块的v-t 图像如图乙所示。取

  

(1)指出传送带速度的大小和方向;

(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ;

(3)计算0-6s内传送带对小物块做的功;

(4)计算0-6s内由于物块与传送带摩擦产生的热量。

答案

(1)(2)0.2(3)-12J(4)36J

题目分析:(1)由图可知传送带的速度大小为,方向水平向左。(2分)

(2)由速度图象可得,物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为

  (2分)

由牛顿第二定律得               (2分)

得物块与传送带间的动摩擦因数    (1分)

(3)根据动能定理,传送带对小物块做的功为

          (3分)

即       (2分)

(4)物块从冲上传送带到相对静止的过程中,物块相对于传送带的速度为

            (2分)

这个过程中,物块相对传送带的位移为

(2分)

因摩擦而产生的热量为    (3分)

点评:本题难度中等,利用动能定理求解问题时只需要确定初末状态,求解系统产生的热量时用到“相互作用力乘以相对位移”,也就是系统机械能的损失

单项选择题
单项选择题