Question

一足夠長的水平傳送帶以恒定的速度運動，現將質量為M 2.0kg 的小物塊拋上傳送帶，如圖甲所示。地面觀察者記錄了小物塊拋上傳送帶后內的速度隨時間變化的關系，以水平向右的方向為正方向，得到小物塊的v-t 圖像如圖乙所示。取。

(1)指出傳送帶速度的大小和方向；

(2)計算物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ；

(3)計算0-6s內傳送帶對小物塊做的功；

(4)計算0-6s內由于物塊與傳送帶摩擦產生的熱量。

Answer 1

（1）由圖可知傳送帶的速度大小為，方向水平向左。（2分）

（2）由速度圖象可得，物塊在滑動摩擦力的作用下做勻變速運動的加速度為

   （2分）

由牛頓第二定律得                （2分）

得物塊與傳送帶間的動摩擦因數    （1分）

（3）根據動能定理，傳送帶對小物塊做的功為

           （3分）

即        （2分）

（4）物塊從沖上傳送帶到相對靜止的過程中，物塊相對于傳送帶的速度為

             （2分）

這個過程中，物塊相對傳送帶的位移為

（2分）

因摩擦而產生的熱量為     （3分）