Question

如圖5-2-16所示，繃緊的傳送帶始終保持著大小為v=4 m/s的速度水平勻速運(yùn)動.一質(zhì)量m=1 kg的小物塊無初速度地放到皮帶A處，物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，A、B之間距離l=6 m.求物塊從A到B的過程中摩擦力做了多少功?（取g=10 m/s²）

圖5-2-16

Answer 1

解析：物體放在A處時初速度為零，與傳送帶之間有相對滑動，物體在水平向右的滑動摩擦力F作用下做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，可求出物體運(yùn)動的加速度，當(dāng)物體與傳送帶速度相同后摩擦力消失，不再做功，只要求出摩擦力作用時間內(nèi)物體的位移，便可求出摩擦力的功.

    物體放在傳送帶上后的加速度a==μg=0.2×10 m/s²=2 m/s².

    設(shè)一段時間后物體的速度增大到v=4 m/s，此后物體與傳送帶速度相同，二者之間不再相對滑動，滑動摩擦力隨之消失，可見滑動摩擦力的作用時間為t==2 s

    在這2 s內(nèi)物體水平向右運(yùn)動的位移為

s==4 m

    則滑動摩擦力對物體所做的功為

W=Fs=μmgs=0.2×1×10×4 J=8 J.

答案：8 J