Question

【題目】一質(zhì)量為M=2．0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過，子彈和小物塊作用時(shí)間極短，如圖所示，地面觀察著記錄了小物塊被擊中后的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖所示（圖中取向右運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎�方�?/span>），已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2

（1）指出傳送帶速度v的大小和方向；

（2）計(jì)算物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦系數(shù)μ？

（3）計(jì)算在物塊與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)過程系統(tǒng)有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？

Answer 1

【答案】（1）向右的2m/s；（2）0．2（3）36．0（J）

【解析】

試題分析：（1）由速度時(shí)間圖像可知，物塊被擊穿后，先向左減速運(yùn)動(dòng)，速度為零后，又向右加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為2m/s時(shí)，隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶的速度為向右的2m/s；

（2）由速度圖象可得，物塊在滑動(dòng)摩擦力的作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度為：

．

由牛頓第二定律得：滑動(dòng)摩擦力 f=Ma

其中 f=μFN=μMg

得到物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)

（3）物塊相對(duì)傳送帶通過的路程為：s′=S物+S皮=（v0-v）t1+vt=×（4-2）×3+2×3=9（m）

所以產(chǎn)生的內(nèi)能 EQ=μMgs′=0．2×2×10×9=36．0（J）