一平直的传送带以速率v=4m/s匀速运行,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m.工件与传送带间动摩擦因数为μ=0.2.设工件A的质量为4kg.求此过程中,由于摩擦产生的内能.
网友回答
解:加速时物体受力如图,根据牛顿第二定律:f=ma
其中f=μmg,解得:
a=μg=2m/s2
加速时间为:
加速位移为:
此过程中皮带的位移为:x带=vt=8m
物体相对于皮带的位移为:d=x带-x物=4m
所以由于摩擦产生的内能为:Q=f?d=0.2×4×10×4=32J
答:由于摩擦产生的内能为32J.
解析分析:对物体受力分析,用牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式求出物体加速的时间t和位移s,再求出皮带匀速运动t时间的位移,物体和皮带在相等时间内的位移差为物体相对于皮带的位移,摩擦力产生的内能等于摩擦力乘相对的位移.
点评:该题涉及到相对运动的过程,要认真分析物体的受力情况和运动情况,摩擦力是耗散力,产生的内能是摩擦力与相对位移的乘积.本题难度较大.