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.

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a1=
F合1
m
=8m/s2
该过程所用时间t1=
v0
a1
=0.5s,
位移大小s1=
v02
2a1
=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a2=
F合2
m
=4m/s2,位移大小s2=L-s1=6m,
所用时间s2=v0t2+
1
2
a2t22

得:t2=1s.
(另一个解t2=-3s舍去)
摩擦力所做的功
W=μmgcos37°?(s1-s2)=-4.0J,
全猜耐消过程中生的热
Q=f?s相对=μmgcos37°?[(v0t1-s1)+(s2-v0t2)]=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.