如图所示,质量M=20kg的物体从光滑固定曲面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入水平传送带,传送带由

2025-05-21 18:22:54
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回答1:

物体在光滑曲面上下滑到底端的过程中机械能守恒,所以
Mgh=

1
2
M
v
   
 v0=
2gH
=
2×10×0.8
=4m/s
以地面为参考系,则物体滑上传送带后先向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与传送带相等后与传送带相对静止.在这个过程中加速度的大小和方向都不变.
a=
F1
M
=
μMg
M
=μg=0.1×10=1m/s2
由匀变速直线运动的规律知,物体向右运动的位移为:
   s1=
v
?
v
2(?a)
=
32?42
2×(?1)
=3.5m
这个过程所用的时间为:t=
v1?v0
?a
=7s
传送带向左运动的位移为:S=v0t=21m
所以物体相对传送带滑过的距离为:S相对=s1+S=3.5+21=24.5m
故由于相对滑动而产生的热量为:Q=F1S相对=μMgS相对
代入数据得:Q=490J
答:物体和传送带间的摩擦而产生了490J热量