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如圖所示,皮帶始終保持v=3 m/s的速度順時針運(yùn)動,一個質(zhì)量為m=1.0 kg、初速度為零的小物體放在傳送帶的左端,若物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,傳送帶左右兩端距離為s=4.5 m.

(1)求物體從左端運(yùn)動到右端的時間;

(2)設(shè)皮帶輪由電動機(jī)帶動,求物體在皮帶上從左端運(yùn)動到右端所消耗的電能.

(1)2.5 s  (2)9 J

解析:(1)物體先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,之后隨傳送帶做勻速直線運(yùn)動,μmg·t1=mv-0,所以t1=2 s,s1=at12=μgt12=3 m,s-s1=vt2,所以t2=0.5 s.知物體從左端運(yùn)動到右端的時間為:t=t1+t2=2.5 s.

(2)加速過程摩擦力做功為:Wf=μmg·s1=4.5 J,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,物體動能的增量為:ΔEk=mv2=4.5 J,知消耗的電能為:E=Wf+ΔEk=9 J.

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