如图,水平传送带始终保持着大小为V1=2m/s的速度水平向右运动,一质量为m=1kg的物体以V2=4m/s的速度沿传送带

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  • 解题思路:(1)物体先向左做匀减速运动,速度减为零后向右做匀加速运动,速度与传送带速度相等后匀速,根据运动学公式,可求出运动的总时间.

    (2)根据动能定理求解传送带对物块做功.

    (1)物体相对地向左运动的过程,根据牛顿第二定律得:加速度大小为 a=[μmg/m]=μg=0.2×10=2m/s2

    设经过时间t1速度减为零,则由0=v2-at1得 t1=

    v2

    a=[4/2]s=2s,这段时间内的位移x1=

    v2

    2t1=[4/2×2m=4m;

    再设物体向右运动经过时间t2速度与传送带相等,则v1=at2,得t2=

    v1

    a]=[2/2]s=1s

    这段时间内的位移x2=[1/2a

    t22]=[1/2×2×12m=1m

    所以匀速运动的位移x3=x1-x2=3m

    匀速运动的时间t3=

    x3

    v1]=[3/2]s=1.5s

    所以总时间为:t=t1+t2+t3=2s+1s+1.5s=4.5s

    (2)向左运动过程,根据动能定理得:

    传送带对物块做功为W1=0-[1/2m

    v22]=-[1/2×1×42J=-8J

    向右运动过程,根据动能定理得:

    传送带对物块做功为W2=

    1

    2m

    v21]=

    1

    2×1×22J=2J

    传送带对物块做的总功为W=W1+W2=-6J

    答:

    (1)物体在传送带上运动的时间为4.5s.

    (2)传送带对物块做功为-6J.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;功的计算.

    考点点评: 对于传送带问题,通常运动分两个过程,要对这两个过程分别进行运动分析和受力分析,然后结合牛顿第二定律和运动学公式求解!运用动能定理求功是常用方法,要熟练应用.