萬(wàn)希江
物體在傳送帶上的摩擦生熱問題是功與能問題中的難點(diǎn),涉及勻變速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量守恒定律及功能關(guān)系等知識(shí)。同學(xué)們?cè)谇蠼獯祟悊栴}時(shí),往往會(huì)感覺無(wú)從下手,下面我們就此類問題予以歸納探析,以期對(duì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)有所幫助。
一、物體在水平傳送帶上的摩擦生熱問題
設(shè)傳送帶兩定滑輪間的距離為L(zhǎng),物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體的質(zhì)量為m,置于傳送帶的左端,初速度為v0,傳送帶的速度為v1。
二、物體在傾斜傳送帶上的摩擦生熱問題
設(shè)傳送帶兩定滑輪間的距離為L(zhǎng),傳送帶與水平面間的夾角為θ,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體的質(zhì)量為m,置于傳送帶的下端,初速度為v0,傳送帶的速度為v1。
如圖6所示,傳送帶上、下兩端相距L=5 m,傾角a= 30°,始終以v=3 m/s的速率順時(shí)針傳送(傳送帶始終繃緊)。將一物體放在傳送帶的上端由靜止釋放滑下,經(jīng)過t=2 s到達(dá)傳送帶的下端,重力加速度g取10 m/s?,求:
(1) 傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2) 若傳送帶逆時(shí)針傳送,其速率至少多大時(shí),物體從傳送帶上端由靜止釋放能最快地到達(dá)下端?
(3) 若傳送帶逆時(shí)針傳送,物體的質(zhì)量m=1 kg,那么物體從傳送帶上端由靜止釋放能最快到達(dá)下端的過程中,摩擦力產(chǎn)生的熱量是多少?