一质量为M=1.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过,如图甲所示.地面观

2个回答

  • 分析:(1)从v-t图象看出,物块最后随传送带一起向右做匀速运动速度为v=2.0 m/s.

    所以,传送带的速度方向向右,其速度为v0=2.0 m/s.

    (2)计算物块与传送带之间的摩擦因数,首先从图象中找出物体仅在摩擦力作用下运动时加速度,后由牛顿第二定律摩擦力即可求出 μ.

    (3)为了求出由于摩擦产生的内能,必须得到由于摩擦物体与传送带之间相对的路程,本题应该分两段来讨论,第一段物体与传送带向不同的方向运动,相对路程为他们相对地面路程的和;第二段物体与传送带同向运动,相对路程为他们相对地面路程的差.摩擦力与相对路程的乘积即为产生的内能.(1)从v-t图象看出,物块被击穿后,先向左减速到v=0,然后向右加速到v=2.0 m/s,

    以后随传送带一起做匀速运动,所以,传送带的速度方向向右,其速度v0=2.0 m/s.

    (2)由速度图象可得,物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为a,

    a=△v△t=42m/s2=2.0m/s2

    由牛顿第二定律得,滑动摩擦力Ff=μMg=Ma

    物块与传送带间的动摩擦因数 μ=ag=2.010m/s2=0.2

    (3)由速度图象可知,传送带与物块存在摩擦力的时间只有3秒,

    2s内:s物1=12at12=12×2.0×22m=4m(向左) s带1=v0t1=2.0×2m=4m(向右)

    3s内:s物2=12at22=12×2.0×12m=1m(向右) s带2=v0t2=2.0×1m=2m(向右)

    所以,物块与传送带之间的相对位移△S相=(4m+4m)+(2m-1m)=9m

    产生的内能 Q=FfS相=μMg S相=0.2×1.0×10×9=18(J)

    答:(1)传送带速度v0=2.0M/s

    (2)物块与传送带间的动摩擦因数为0.2

    (3)物块与传送带之间由于摩擦而产生的内能Q=18J

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