如图所示,传送带与水平面之间的夹角为30°,其上A、B两点间的距离为5m,传送带在电动机的带动下以1m/s的速度匀速转动,现在将一质量为m=10KG的小物体轻放在传送带上A点,已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=(根号3)/2,则在传送带将小物块从A传送到B的过程中,求:(1)传送带对小物块做功多少?(2)电动机做的功?
第一问用物块所受的力×物块的位移不行吗?
(1)由摩擦力提供动力,物块加速运动,当物块速度达到1m/s后匀速运动,只增加重力势能,所以整个过程中传送带做功使物块获得了动能和势能。
W=mV^2/2+mgssin30=255J
(2)物块在传送带上受到重力是地球施加的,受到支持力垂直斜面是传送带施加的,受到沿斜面向上的摩擦力,是斜面施加的,电动机的动力克服物块施加给斜面向下的摩擦力,因此电动机做的功等于摩擦力对物块做的功。
物块加速过程中的加速度a=(μmgcos30-mgsin30)/m=2.5m/s^2
加速的位移s1=V^2/2a=0.2m
W1=s1μmgcos30=15J
匀速过程静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力
f静=mgsin30=50N
W2=f静(5-0.2)=240
W=W1+W2=255J
第一问不能那么解,因为物块加速过程所受的摩擦位移不是5M
其实第二问就是验证了电机所做的功全部转化为物体的机械能。 在这个问题中摩擦力整个是动力,因此消耗的电能没有转化为热量,能量守恒。追问
W=mV^2/2+mgssin30=255J
(2)物块在传送带上受到重力是地球施加的,受到支持力垂直斜面是传送带施加的,受到沿斜面向上的摩擦力,是斜面施加的,电动机的动力克服物块施加给斜面向下的摩擦力,因此电动机做的功等于摩擦力对物块做的功。
物块加速过程中的加速度a=(μmgcos30-mgsin30)/m=2.5m/s^2
加速的位移s1=V^2/2a=0.2m
W1=s1μmgcos30=15J
匀速过程静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力
f静=mgsin30=50N
W2=f静(5-0.2)=240
W=W1+W2=255J
第一问不能那么解,因为物块加速过程所受的摩擦位移不是5M
其实第二问就是验证了电机所做的功全部转化为物体的机械能。 在这个问题中摩擦力整个是动力,因此消耗的电能没有转化为热量,能量守恒。追问
电动机做的功等于摩擦力对物块做的功吗?不是等于摩擦力对物块做的功加上传送带对物体做的功吗?
追答电动机的动力克服物块给传送带的摩擦力,可以理解为电动机的动力转移为物块受到的动力,而传送带给物块的支持力与电动机没有关系,传送带施加给物块的力有两个,一个是摩擦力,一个是支持力,只有摩擦力才和电机有关。
追问可是物理老师是那样讲的啊!说电动机做的功为255+15=270
追答+15是什么道理?
追问就是摩擦力对物块做的功加上传送带对物体做的功吗?+15是加速过程中摩擦力对物块做的功
追答电动机的动力克服物块给传送带的摩擦力,可以理解为电动机的动力转移为物块受到的动力,而传送带给物块的支持力与电动机没有关系,传送带施加给物块的力有两个,一个是摩擦力,一个是支持力,只有摩擦力才和电机有关。
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