解题思路:根据牛顿第二定律和运动学公式求出行李与传送带之间的相对位移,从而求出摩擦产生的热量,结合能量守恒定律求出电动机消耗的电能.
根据牛顿第二定律得,行李的加速度为:a=
μmg
m=μg=1m/s2.
行李达到传送带速度经过的位移为:x1=
v2
2a=
1
2m=0.5m
经历的时间为:t=
v
a=1s
在这段时间内传送带的位移为:x2=vt=1m
则相对位移为:△x=x2-x1=0.5m
摩擦产生的热量;Q=μmg△x=0.1×40×0.5J=2J.
根据能量守恒定律得,电动机消耗的电能:W=Q+
1
2mv2=2+
1
2×4×1J=4J.
故答案为:4
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的分解;能量守恒定律.
考点点评: 解决本题的关键理清行李的运动情况,结合牛顿第二定律、运动学公式和能量守恒定律进行求解.