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例题 如下图所示,水平传送带由电动机带动,并始终保持以速度v匀速运动,现将质量为m的某物块由静止释放在传送带的左端(传送带足够长),过一会儿物块能保持与传送带相对静止,设物块与传送带间的动摩擦因素为u。
(1)摩擦力对物块做的功为多少?
(2)物块对传送带做的功为多少?
(3)系统摩擦生热为多少?
(4)电动机多做多少功?
答案 (1)mv2 (2)-mv2 (3)mv2 (4)mv2
分析 要准确分析以上问题,可将此问题分解为以下几个小问题,便能使学生对此类问题有更深刻的理解。
①小木块的位移;②传送带转过的路程;③小木块获得的动能;④摩擦过程产生的摩擦热;⑤电机带动传送带匀速转动多输出的总能量。
思路 木块刚放上时速度为零,必然受到传送带的滑动摩擦力作用做匀加速直线运动,达到与传送带相同的速度后不再相对滑动,在整个过程中,木块获得一定的能量,系统要产生摩擦热,且产生的热量为:Q=f·S相对
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