如图所示,传送带以恒定速度v=3m/s向右移动,传送带AB长为3.8m,现将m=5kg的物体静止放到传送带左侧的A点,并同时用水平恒力F=25N拉物体.若物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,取g=10m/s∧2,求:(1)
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/28 15:18:24
![如图所示,传送带以恒定速度v=3m/s向右移动,传送带AB长为3.8m,现将m=5kg的物体静止放到传送带左侧的A点,并同时用水平恒力F=25N拉物体.若物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,取g=10m/s∧2,求:(1)](/uploads/image/z/3836951-71-1.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%2C%E4%BC%A0%E9%80%81%E5%B8%A6%E4%BB%A5%E6%81%92%E5%AE%9A%E9%80%9F%E5%BA%A6v%3D3m%2Fs%E5%90%91%E5%8F%B3%E7%A7%BB%E5%8A%A8%2C%E4%BC%A0%E9%80%81%E5%B8%A6AB%E9%95%BF%E4%B8%BA3.8m%2C%E7%8E%B0%E5%B0%86m%3D5kg%E7%9A%84%E7%89%A9%E4%BD%93%E9%9D%99%E6%AD%A2%E6%94%BE%E5%88%B0%E4%BC%A0%E9%80%81%E5%B8%A6%E5%B7%A6%E4%BE%A7%E7%9A%84A%E7%82%B9%2C%E5%B9%B6%E5%90%8C%E6%97%B6%E7%94%A8%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E6%81%92%E5%8A%9BF%3D25N%E6%8B%89%E7%89%A9%E4%BD%93.%E8%8B%A5%E7%89%A9%E4%BD%93%E4%B8%8E%E4%BC%A0%E9%80%81%E5%B8%A6%E9%97%B4%E7%9A%84%E5%8A%A8%E6%91%A9%E6%93%A6%E5%9B%A0%E6%95%B0%CE%BC%3D0.25%2C%E5%8F%96g%3D10m%2Fs%E2%88%A72%2C%E6%B1%82%EF%BC%9A%EF%BC%881%EF%BC%89)
如图所示,传送带以恒定速度v=3m/s向右移动,传送带AB长为3.8m,现将m=5kg的物体静止放到传送带左侧的A点,并同时用水平恒力F=25N拉物体.若物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,取g=10m/s∧2,求:(1)
如图所示,传送带以恒定速度v=3m/s向右移动,传送带AB长为3.8m,现将m=5kg的物体静止放到传送带左侧的A点,并同时用水平恒力F=25N拉物体.若物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,取g=10m/s∧2,求:
(1)物体从A点运动到B点所需的时间
(2)物体到达B点时的速度
(3)摩擦力对物体所做的总功
(4)全过程中产生的内能
如图所示,传送带以恒定速度v=3m/s向右移动,传送带AB长为3.8m,现将m=5kg的物体静止放到传送带左侧的A点,并同时用水平恒力F=25N拉物体.若物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,取g=10m/s∧2,求:(1)
(1)刚放上去时,由于物体速度为0,所以相对于传送带向后运到,因此受到向前的滑动摩擦力f=umg=12.5N,再加上水平力F,所以合力为F+f,根据牛顿第二定律,
F+f=ma
假设物体在到达B之前就已经达到速度v,则v=at,物体位移s=1/2at^2
根据以上公式可得s=0.6m,a=7.5m/s^2,t=0.4s
此时,物体速度与传送带速度相同,达到临界状态,由于F>f,所以物体继续加速,摩擦力方向反向,变为向后,根据牛顿第二定律,
F-f=ma1 得a1=2.5m/s^2
物体将以加速度a1继续作匀加速直线运动,直到到达B端
位移s1=3.8-0.6=3.2
设到达B的速度为v1,则v1^-v^2=2xa1xs1
v1=v+a1xt1
可得v1=5m/s,t1=0.8s,因此,总的时间为t+t1=1.2s
(2)由(1)分析可得到达B点的速度为5m/s
(3)根据动能定理,物体总位移为3.8m,只有F和f做功,所以得
FS+Wf=1/2mv1^2
得,Wf=-32.5J,所以摩擦力做的功为-32.5J
(4)全过程中,一直存在滑动摩擦力,在未达到3m/s的前一阶段s,相对位移即为s=0.6m,而3m/s--5m/s的后一阶段,相对位移为物体位移与传送带位移之差,即1/2x(v1-v)^2/a1=0.8m,因此总的内能为
Q=fx(0.6+0.8)=17.5J
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