Question

某貨場兩站臺A、B之間的水平傳送裝置如圖所示，兩站臺與傳送帶處于同一水平面，A、B之間的水平距離S₀=4m（等于傳送帶的長度），傳送帶的運行速度v₀=5m/s，方向如圖，現將一質量m=10kg的貨物自A端由靜止開始運送到B端，求摩擦力對貨物做功的平均功率？（已知貨物與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.02，取g=10m/s²）

Answer 1

解：設運行過程中貨物加速度為a，根據牛頓第二定律得：μmg=ma
設到達B端時速度為v，所用時間為t，則v²=2aS_o
解得：v=4m/s＜v_o
故物體一直加速運動；
根據平均速度公式，有
根據功能關系得：
聯立解得：P=40W
答：摩擦力對貨物做功的平均功率為40W．
分析：物體可能一直加速，也可能先加速后勻速，根據牛頓第二定律求解加速的加速度，然后根據運動學公式進行判斷；傳送帶對物體做的功等于滑動摩擦力的功．
點評：本題關鍵分析清楚物體的運動規律，然后求解出摩擦力的功和運動時間，最后根據功能關系確定平均功率．