Question

【题目】如图所示，水平传送带长为L=11.5m，以速度v=7.5m/s沿顺时针方向匀速转动。在传送带的A端无初速释放一个质量为m=1kg的滑块（可视为质点），在将滑块放到传送带的同时，对滑块施加一个大小为F=5N、方向与水平面成θ=370的拉力，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小为g=10m/s2，，。求滑块从A端运动到B端的过程中

（1）滑块运动的时间；

（2）滑块和传送带组成的系统因摩擦产生的热量。

Answer 1

【答案】（1）2s（2）14J

【解析】

（1）滑块与传送带达到共同速度前，设滑块加速度为a1，由牛顿第二定律：

，解得；

滑块与传送带达到共同速度的时间：，

此过程中滑块向右运动的位移：，

共速后，因，滑块继续向右加速运动，由牛顿第二定律：

，

解得：；

滑块到达B端的速度：，

滑块从共速位置到B端所用的时间：，

滑块从A端到B端的时间：；

（2）0~1s内滑块相对传送带向左的位移：，

1s~2s内滑块相对传送带向右的位移：，

0~2s内滑块相对传送带的路程：，

系统因摩擦产生的热量：；