Question

如圖，水平傳送帶正以v=2m／s的速度運行，兩端的距離為l=10m。把一質量為m=1kg的物體輕輕放到傳送帶上，物體在傳送帶的帶動下向右運動．若物體與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.1，則把這個物體從傳送帶左端傳送到右端的過程中，摩擦力對其做了多少功?物體從左端運動到右端所需時間為多少?

Answer 1

2J；6s

解析:

物體放到傳送帶上時，相對傳送帶向左滑行，受到向右的滑動磨擦力，因而向右做初速度為零的勻加速直線運動，當速度增加到傳送帶運動的速度v=2m/s時，物體與傳送帶間就不再有相對滑動，也就不再有磨擦力了，物體從此做勻速運動一直到右端.

物體做勻加速運動時，受力如圖示：

則：物體所受摩擦力大小為：

f=μF_N=μmg=1N                  ①

物體在皮帶上滑行時加速度的大小為

a=m/s²=1m/s²                ②

加速到v=2m/s過程中運動的位移為

s=m=2m                 ③

摩擦力做的功為

W=fs=1×2J=2J                     ④

物體從左端運動到右端共經歷時間

t=s=6s。            ⑤

評分標準：本題12分①—④各2分   ⑤式4分。