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匀变速直线运动规律的应用
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如图所示，质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放，到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带．传送带由一电动机驱动，传送带的上表面匀速向左运动，运动
网友投稿 2022-08-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放，到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带．传送带由一电动机驱动，传送带的上表面匀速向左运动，运动速率为3.0m/s．已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.10．（g取10m/s
2
）
（1）物体滑上传送带时的速度为多大？
（2）若两皮带轮之间的距离是6.0m，物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明你的结论．
（3）若皮带轮间的距离足够大，从M滑上到离开传送带的整个过程中，由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量？
◎ 答案
（1）物体沿曲面下滑的过程中机械能守恒，mgH=
1
2
m
v
20
解得物体滑到底端时的速度
v
0
=
F
f
M
=μg
=4.0 m/s
（2）以地面为参照系，物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，物体的加速度大小为：
a=
F
f
M
=μg
=1.0m/s
2
物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，向右的位移
S
1
=
0-
v
20
-2a
=8.0 m＞6.0 m，表明物体将从右边离开传送带．
（3）以地面为参考系，若两皮带轮间的距离足够大，则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，后向左做匀加速运动，直到速度与传送带速度v相等后与传送带相对静止，从传送带左端掉下，其间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小
a=
F
f
M
=μg
=1.0m/s
2
取向右为正方向，从物体滑上传送带到与传送带相对静止的过程中，物体发生的位移
S
1
=
0-
v
20
-2a
=3.5 m
物体运动的时间为
t=
v-
v
0
-a
=7.0 s
这段时间内皮带向左运动的位移S
2
=vt=21m
物体相对于传送带滑行的距离△S=S
1
+S
2
=24.5 m
物体与传送带相对滑动期间产生的热量
Q=F
f
?△S=μMg?△S=490 J
答：（1）物体滑上传送带时的速度为4.0m/s；
（2）若两皮带轮之间的距离是6.0m，物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面，物体将从右侧离开传送带；
（3）若皮带轮间的距离足够大，从M滑上到离开传送带的整个过程中，由于M和传送带间的摩擦而产生了490 J的热量．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放，到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带．传送带由一电动机驱动，传送带的上表面匀速向左运动，运动…”主要考查了你对 【匀变速直线运动规律的应用】，【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/233736.html
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