水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始

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  • 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.

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