Question

【題目】如圖所示，水平傳送帶長為L=11.5m，以速度v=7.5m/s沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的A端無初速釋放一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在將滑塊放到傳送帶的同時(shí)，對滑塊施加一個(gè)大小為F=5N、方向與水平面成θ=370的拉力，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度大小為g=10m/s2，，。求滑塊從A端運(yùn)動到B端的過程中

（1）滑塊運(yùn)動的時(shí)間；

（2）滑塊和傳送帶組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】（1）2s（2）14J

【解析】

（1）滑塊與傳送帶達(dá)到共同速度前，設(shè)滑塊加速度為a1，由牛頓第二定律：

，解得；

滑塊與傳送帶達(dá)到共同速度的時(shí)間：，

此過程中滑塊向右運(yùn)動的位移：，

共速后，因，滑塊繼續(xù)向右加速運(yùn)動，由牛頓第二定律：

，

解得：；

滑塊到達(dá)B端的速度：，

滑塊從共速位置到B端所用的時(shí)間：，

滑塊從A端到B端的時(shí)間：；

（2）0~1s內(nèi)滑塊相對傳送帶向左的位移：，

1s~2s內(nèi)滑塊相對傳送帶向右的位移：，

0~2s內(nèi)滑塊相對傳送帶的路程：，

系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量：；