如图所示,倾角为37°的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动.已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m.现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g=10m/s2.求木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少?
刚开始时,合力的大小为F
合1=mgsin37°+μmgcos37°,
由牛顿第二定律,加速度大小a
1=
=8m/s
2,
该过程所用时间t
1=
=0.5s,
位移大小s
1=
=1m.
二者速度大小相同后,合力穗知的大小为F
合2=mgsin37°-μmgcos37°,
加速度大小a
2=
=4m/s
2,位移大小s
2=L-s
1=6m,
所用时间s
2=v
0t
2+
a2t22得:t
2=1s.
(另一个解t
2=-3s舍去)
摩擦力所做的功
W=μmgcos37°?(s
1-s
2)=-4.0J,
全猜耐消过程中生的热
Q=f?s
相对=μmgcos37°?[(v
0t
1-s
1)+(s
2-v
0t
2)]=0.8N×3m=2.4J.
答:摩擦力对木块做的功做为-4.0J,产生的热量为亩缓2.4J.