问题
计算题
(13分)如图所示,质量m=4kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带的长度l=6m,当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角θ=37°。已知:sin37°="0.6," cos37°=0.8。求:
(1)传送带稳定运动时绳子的拉力;
(2)某时刻剪断绳子,则经过多少时间,物体可以运动到传送带的左端;
(3)物体在运动过程中,摩擦力对物体做的功是多少?
答案
(1)8.7N (2)2.5s (3)32J
题目分析:(1)对物体受力分析设绳子拉力,传送带支持力
摩擦力
,则物体静止时受力平衡有
,
,与传送带发生了相对滑动因此
带入数据计算得
(2)剪断绳子后,物体受到自身重力支持力和滑动摩擦力作用,加速度
当加速到速度等于传送带速度时,没有相对运动变为匀速
匀加速时间 匀加速的位移
匀速运动时间
运动总时间
(3)匀速过程没有摩擦力不做功,只有加速阶段摩擦力做功