Question

【題目】如圖甲所示，傾角為θ＝37°的傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝2 kg的小物體輕輕放在傳送帶的A端，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，2 s末物體到達(dá)B端，取沿傳送帶向下為正方向，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：

（1）小物體在傳送帶A、B兩端間運(yùn)動(dòng)的平均速度v；

（2）物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（3）2 s內(nèi)物體機(jī)械能的減少量ΔE及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q。

Answer 1

【答案】（1）v=8m/s（2）μ＝0.5（3）144J；48J

【解析】試題分析：物塊輕放上傳送帶，開始所受的摩擦力沿斜面向下，當(dāng)速度相等后，摩擦力沿傳送帶向上，從A到B做加速度不同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間圖線與時(shí)間軸之間的面積求出位移，然后定義求出平均速度；求出0-1s內(nèi)的加速度，從而得出合力的大小，求出速度相等后的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大�。�分別求出物體與傳送帶0-2s內(nèi)的位移，由機(jī)械能的定義即可求出機(jī)械能的變化；求出相對(duì)運(yùn)動(dòng)的路程大小，最后求出摩擦產(chǎn)生的熱量．

（1）由v-t圖象的面積規(guī)律可知傳送帶A、B間的距離L即為v-t圖線與t軸所圍的面積，所以：，代入數(shù)值得：L=16m

（2）由v－t圖象可知傳送帶運(yùn)行速度為，

物體從A到B先做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)，

經(jīng)過時(shí)間后再做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)，

然后經(jīng)過時(shí)間，物體以大小為的速度到達(dá)傳送帶B端。

由物體在傳送帶上的受力情況知或

解得

（3）小物體到達(dá)傳送帶B端時(shí)的速度大小

物體的動(dòng)能增加了

物體的重力勢(shì)能減少了

所以物體的機(jī)械能的減少量

由功能關(guān)系可知

代入數(shù)值得。