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某货场两站台A、B之间的水平传送装置如图所示,两站台与传送带处于同一水平面,A、B之间的水平距离S=4m(等于传送带的长度),传送带的运行速度v=5m/s,方向如图,现将一质量m=10kg的货物自A端由静止开始运送到B端,求摩擦力对货物做功的平均功率?(已知货物与传送带之间的动摩擦因数μ=0.02,取g=10m/s2

【答案】分析:物体可能一直加速,也可能先加速后匀速,根据牛顿第二定律求解加速的加速度,然后根据运动学公式进行判断;传送带对物体做的功等于滑动摩擦力的功.
解答:解:设运行过程中货物加速度为a,根据牛顿第二定律得:μmg=ma
设到达B端时速度为v,所用时间为t,则v2=2aSo
解得:v=4m/s<vo
故物体一直加速运动;
根据平均速度公式,有
根据功能关系得:
联立解得:P=40W
答:摩擦力对货物做功的平均功率为40W.
点评:本题关键分析清楚物体的运动规律,然后求解出摩擦力的功和运动时间,最后根据功能关系确定平均功率.
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