Question

如图所示，皮带始终保持v=6m/s的速度顺时针运转，一个质量为m=1.0 kg、初速度为零的小物体放在传送带的左端，若物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.15，传送带左右两端距离为s=6.75 m。(g取10 m/s)求：
(1)求物体从左端运动到右端的时间；
(2)设皮带轮由电动机带动，求物体在皮带上从左端运动到右端消耗的电能。

Answer 1

解：(1)假设物体一直做匀加速运动
物体在皮带上运动的加速度a=μg=1.5 m/s²
设从左端到右端的时间为t
由得t=3 s
v=at=4.5 m/s<6 m/s
所以运动时间为3s
(2)克服摩擦力做功为W_f=μmg△s=0.15×1×10×(3×6-6.75) J=16.9 J
小物体动能的增量
消耗的电能E=W_f+△E_k=(16.9+10.1)J=27 J