如图所示,绷紧的水平传送带始终保持着大小为v=4m/s的速度水平向右匀速运动.一质量为m=2kg的物体轻轻地无初速地放到皮带A处,物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2,A、B之间的距离s=6m,g取10m/s2,求物体从A运动到B的过程中摩擦力对物体做功多少?

问题描述:

如图所示,绷紧的水平传送带始终保持着大小为v=4m/s的速度水平向右匀速运动.一质量为m=2kg的物体轻轻地无初速地放到皮带A处,物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2,A、B之间的距离s=6m,g取10m/s2,求物体从A运动到B的过程中摩擦力对物体做功多少?

小物块开始做匀加速直线运动过程:加速度为:a=

Ff
m
=
μmg
m
=μg=0.2×10=2m/s2
物块速度达到与传送带相同时,通过的位移为:x=
v2
2a
=
42
2×2
m=4m<s=6m,
说明此时物块还没有到达B点,此后物块做匀速直线运动,不受摩擦力.
由动能定理得,摩擦力对物块所做的功为:Wf=
1
2
mv2
=
1
2
×2×16=16J
答:物块从A运动到B的过程中摩擦力对物块做功为16J;
答案解析:小物块无初速地放到皮带上,先受到向前的滑动摩擦力做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出加速度,由速度位移关系公式求出物块速度与传送带相同时通过的位移,判断此时物块是否到达了B点,再由动能定理求解摩擦力做功.
考试点:动能定理的应用;功的计算.

知识点:本题关键要分析物块的受力情况和运动情况,不能盲目代公式.常规题.